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Google持續推進量子運算 建構更龐大算力改善人類生活

在稍早針對亞太地區舉辦的Inventors@Google活動中,Google分享過去藉由人工智慧等運算方式解決發音障礙溝通、乳癌檢測分析,以及洪水等自然災害預測問題,同時也再次強調投入量子運算的決心。

依照Google Quantom AI首席工程師Erik Lucero,以及研究科學家暨電機工程師Marissa Giustina說明,目前在量子運算的研究依然處於相當早期發展階段,除了持續在量子位計算能力推進之餘,包含Google在內單位仍持續研究模擬量子運算模型的方式。

而透過近期與NVIDIA合作,透過cuQuantom運算資源搭配Google提出的Criq運算框架,藉此模擬建構量子運算模型,希望能更進一步掌握量子運算運作模式,藉此讓量子運算能用於更大規模運算分析使用。

▲NVIDIA宣布以旗下cuQuantom運算資源與Google合作,透過其Criq運算框架模擬建構量子運算模型
▲NVIDIA宣布以旗下cuQuantom運算資源與Google合作,透過其Criq運算框架模擬建構量子運算模型

Marissa Giustina表示,目前眾人還在摸索量子運算的應用可能性,其中也包含如何掌握量子運算運作模式,而終極目標則是希望能創造遠比現有運算模式更龐大算力。以目前Google持續投入量子運算探索腳步,不僅持續設法拓展量子位,同時也會持續建造自有量子處理器。

現行算力推進速度終究無法趕上資料增加幅度

在今年Google I/O 2021期間,Google也介紹位於加州聖塔芭芭拉的Quantum AI Campus,並且說明將以第四代TPU加速器設計推動算力表現,藉此說明投入量子運算發展決心。

目前Google已經可以透過4096組第四代TPU加速器構成的POD運算裝置,藉此對應1 exaFLOPS以上的運算表現 (即每秒1018次浮點運算),另外更實現在10毫開 (millikelvin)低溫環境執行量子運算,並且預期能藉由校正技術實現1000量子位運算能力,甚至挑戰高達100萬量子位運算規模,藉此對應未來更龐大規模運算需求。

Erik Lucero表示,現行運算架構雖然已經可以對應龐大算力表現,但是隨著資料量以每日以跳躍式膨脹成長情況來看,以現行算力推進速度終究無法趕上資料增加幅度,因此許多單位先後投入量子運算發展,便是為了日後更驚人的資料運算量需求作準備,同時也能透過更龐大算力對應人工智慧、數據分析、趨勢預測等應用需求。

從Google目前許多服務來看,多半都是需要藉由大量數據運算分析運作,並且透過背後算力推動產生更即時結果,例如可讓使用者透過連網裝置輸入關鍵字之後,即可在幾秒內產生相關聯的搜尋結果,或是讓Google Assistant數位助理服務能有更即時互動能力。

透過算力提升打造能改變人類生活的服務

以此次介紹的Project Relate為例,便是利用部分發音資訊讓系統進行深度學習,藉此理解因為唐氏症等因素導致說話發音受影響的情況,並且藉由機器學習識別方式,讓原本不容易讓一般人理解的發音結果,可以自動轉換成正常發音內容,或是轉換成數位文字透過手機螢幕呈現,藉此讓有此類障礙的使用者能透過Google服務更便利與他人溝通。

另外,Google提出可透過人工智慧識別方式檢測乳房腫瘤,藉此判斷是否有罹患乳癌風險,以及針對印尼、孟加拉等地區容易有河水氾濫情況,藉由Google Maps服務所提供衛星圖像進行分析,藉此預測未來再次發生河水氾濫可能性,甚至可指出哪些沿海地區可能會有海嘯危機等技術,背後其實都是一連串的數據分析與龐大算力支撐。

▲透過電腦視覺方式識別患者是否有罹患乳癌情況,或是潛在徵兆
▲透過電腦視覺方式識別患者是否有罹患乳癌情況,或是潛在徵兆

▲配合過去數據分析,預測接下來可能發生洪水氾濫地區
▲配合過去數據分析,預測接下來可能發生洪水氾濫地區

雖然Google目前在全球地區持續建設數據中心,並且透過自製處理器、增加海底電纜等方式提高算力表現,但以現行算力推進成長幅度仍難以追趕資料量增長趨勢,因此投入量子運算不僅是為了支撐未來更龐大算力需求,事實上也希望透過更大算力,藉此打造能改善人類生活的服務。

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

AI 量子計算 Google

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