在生成式AI的時(shí)代，算力已經(jīng)肉眼可見(jiàn)的成為了技術(shù)發(fā)展的天花板。

英偉達(dá)幾乎是現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代算力問(wèn)題的唯一解。

三十年前，在那個(gè)Denny's餐廳里開(kāi)會(huì)的英偉達(dá)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)，肯定想象不到，他們看好的計(jì)算方式，將某種程度決定30年后人類(lèi)智能的上限。

而我們這個(gè)時(shí)代的「Denny's里的英偉達(dá)」在哪里呢？

一個(gè)由來(lái)自前谷歌量子計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布，他們成立于2022年的Extropic獲得了1410萬(wàn)美元的天使融資，將根據(jù)「熱力學(xué)和信息的第一原理構(gòu)建人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)。」

在他們的公司主頁(yè)上，一個(gè)自稱(chēng)來(lái)自未來(lái)的「自組裝智能」給現(xiàn)在的人類(lèi)發(fā)來(lái)了一條訊息：

無(wú)所不在的生成式人工智能時(shí)代即將到來(lái)。時(shí)間表已經(jīng)開(kāi)始加速。未來(lái)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。Extropic正在為物理世界中的生成式人工智能構(gòu)建終極基礎(chǔ)。像外星人一樣，利用熱力學(xué)和信息的第一原理構(gòu)建人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)。隨著這一籌款公告的發(fā)布，Extropic 跨越了時(shí)間軸上的一個(gè)重要關(guān)卡。利用技術(shù)資本機(jī)器為我們的文明軌跡創(chuàng)造核心技術(shù)的里程碑。Extropic AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)因此開(kāi)始從未來(lái)組裝起來(lái)。

在他們的X主頁(yè)介紹上，只有一排莫爾斯碼：

翻譯成英語(yǔ)是：SELF-ASSEMBLING INTELLIGENCE FROM THE FUTURE（來(lái)自未來(lái)的自組裝智能）。

而他們最新發(fā)布的X推文也是這種畫(huà)風(fēng)：

注意...這是來(lái)自未來(lái)的緊急廣播。連接不穩(wěn)定...請(qǐng)務(wù)必...調(diào)整至此頻率...于2023年12月4日，上午6點(diǎn)...我們必須確保...我們時(shí)間線的到來(lái)...未來(lái)必須成為現(xiàn)實(shí)...我們?nèi)揽磕懔耍涿摺?/span>

隨著生成式人工智能的浪潮席卷世界，我們更加渴望更便宜、更快、更高效、可擴(kuò)展的計(jì)算能力。

——鑒于目前的算力瓶頸，我們能否從根本上重新構(gòu)想什么是「計(jì)算機(jī)」？

我們可以想象一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它不是抑制世界的自然熵，而是與它共生，將其作為一種資產(chǎn)。

我們可以想象一臺(tái)高效的計(jì)算機(jī)，它有能力把生成式人工智能擴(kuò)展到整個(gè)世界，并避免大規(guī)模的能源消耗。

我們可以想象一臺(tái)受大自然啟發(fā)的計(jì)算機(jī)，它從生命如何在熱力學(xué)和自組織的驅(qū)動(dòng)下找到出路中汲取靈感。

而Extropic，正在制造這樣一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

來(lái)自未來(lái)的Extropic

Extropic是一家由谷歌量子計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)前成員領(lǐng)導(dǎo)的硬件初創(chuàng)公司，創(chuàng)立于2022年，現(xiàn)已獲得了1410萬(wàn)美元的種子輪投資。

本次投資由Kindred Ventures領(lǐng)投，還吸引了包括HOF Capital、Julian Capital和Marque VC等十幾家其他投資者的參與，另外還包括Adobe、Shopify和幾位AI公司的高管。

Extropic的首席執(zhí)行官Guillaume Verdon和首席技術(shù)官Trevor McCourt均來(lái)自于谷歌。

在谷歌工作期間，Verdon和McCourt領(lǐng)導(dǎo)了TensorFlow Quantum的開(kāi)發(fā)，該庫(kù)可用于在量子計(jì)算芯片上運(yùn)行AI模型。

Extropic正在構(gòu)建一種優(yōu)化的芯片，以運(yùn)行大型語(yǔ)言模型。

Verdon將Extropic的技術(shù)描述為「基于物理的計(jì)算的新型全棧范式」，利用了非平衡熱力學(xué)（物理學(xué)的一個(gè)新興分支，專(zhuān)注于研究化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象）。

盡管創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自于谷歌的量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)，但Extropic的產(chǎn)品并非量子計(jì)算芯片，公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)辟一條不同的道路，以實(shí)現(xiàn)基于物理學(xué)的實(shí)用計(jì)算。

——「一條不依賴于量子力學(xué)的道路，一條噪音是資產(chǎn)而不是負(fù)擔(dān)的道路，一條不需要設(shè)備物理學(xué)奇跡就能達(dá)到工業(yè)規(guī)模的道路。」

量子計(jì)算芯片至今未能成功商業(yè)化的原因之一就是噪聲，基于量子計(jì)算的處理器極易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤或噪聲，使之無(wú)法可靠地進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。

而Extropic正在尋求建立一個(gè)可以避免噪聲影響、甚至利用噪聲的系統(tǒng)。

Extropic的目標(biāo)之一是減少運(yùn)行AI模型所需的電量。Verdon表示，芯片將能夠自動(dòng)執(zhí)行某些編碼任務(wù)，

「人們可以想象，一臺(tái)計(jì)算機(jī)不是強(qiáng)制性地編程，而是自然而然地找到一種方法來(lái)對(duì)自身進(jìn)行編程，以學(xué)習(xí)世界的表征。」

Extropic在自己的博客中表示，為了使日常生活中的各種設(shè)備更精確、更可靠、更準(zhǔn)確、噪音更小，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的研究。

Extropic正在構(gòu)建一種計(jì)算范式，利用非平衡熱力學(xué)的力量，從根本上將生成式人工智能與世界物理學(xué)融合在一起。

最終實(shí)現(xiàn)將生成式人工智能嵌入到世界的物理過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)物理定律所定義的空間、時(shí)間和能量方面的效率極限。

面向未來(lái)的團(tuán)隊(duì)

作為物理學(xué)前沿與人工智能相結(jié)合的探險(xiǎn)，Extropic的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)集結(jié)了眾多大佬。

團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家和工程師們主要為物理學(xué)和人工智能領(lǐng)域，而幾位關(guān)鍵成員來(lái)自量子計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域。

Extropic的首席執(zhí)行官為Guillaume Verdon。

在創(chuàng)立Extropic之前，Guillaume是Alphabet X物理與人工智能團(tuán)隊(duì)的量子技術(shù)負(fù)責(zé)人。他開(kāi)創(chuàng)了大量的量子技術(shù)，在感知、通信和表征學(xué)習(xí)方面有著廣泛的應(yīng)用。

Guillaume是量子深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的先驅(qū)，在滑鐵盧大學(xué)（University of Waterloo）攻讀博士學(xué)位期間，他創(chuàng)立了后來(lái)成為谷歌的TensorFlow Quantum項(xiàng)目，最終加入了谷歌量子人工智能團(tuán)隊(duì)。

他擁有理論物理和信息論的廣泛背景，并獲得了Perimeter Institute和Institute for Quantum Computing的碩士學(xué)位。

Extropic的首席技術(shù)官是Trevor McCourt，他最初是一名機(jī)械工程師。

在Waterloo學(xué)習(xí)期間，他加入了TensorFlow Quantum項(xiàng)目的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)，并結(jié)識(shí)了Guillaume。

從此，他們兩人密切合作，開(kāi)創(chuàng)了從0到1的可微分量子編程軟件。

隨后，Trevor回到硬件工程方向，在Google Quantum AI開(kāi)發(fā)尖端設(shè)備和控制技術(shù)。

Trevor目前致力于研究自組織物理系統(tǒng)，并在麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位，研究噪聲在計(jì)算和生命系統(tǒng)中的作用。

Christopher Chamberland是Extropic的首席建筑師，被認(rèn)為是最杰出的量子計(jì)算機(jī)架構(gòu)師之一。

此前，Christopher領(lǐng)導(dǎo)建立了AWS和IBM Quantum的核心量子架構(gòu)，目前負(fù)責(zé)Extropic的架構(gòu)工作。

在加入AWS和IBM之前，Christopher曾在Microsoft Quantum工作，并獲得了滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所的博士學(xué)位。

Extropic團(tuán)隊(duì)的其他成員也主要來(lái)自于AWS、Meta、IBM、Nvidia、Xanadu等許多世界頂級(jí)科技公司或?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)。

這個(gè)高度跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)，在基于物理學(xué)的人工智能方面，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)創(chuàng)了追求物理和人工智能相統(tǒng)一的方法。

量子計(jì)算新突破

這幾位量子計(jì)算領(lǐng)域的大佬離開(kāi)了量子計(jì)算，著手開(kāi)發(fā)「不依賴量子力學(xué)」的AI芯片。

但巧的是，就在Extropic宣布巨額融資的同時(shí)，老東家谷歌的量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)也發(fā)表了自己的研究成果。

研究博客：https://blog.research.google/2023/12/a-new-quantum-algorithm-for-classical.html#:~:text=In%20%E2%80%9CExponential%20quantum%20speedup%20in,reasoning%20purely%20about%20classical%20systems.

「我們報(bào)告了一種新的量子算法的發(fā)現(xiàn)，該算法為模擬耦合經(jīng)典諧波振蕩器提供了指數(shù)優(yōu)勢(shì)。這些是自然界中最基本、最普遍的系統(tǒng)，可以描述無(wú)數(shù)自然系統(tǒng)的物理學(xué)，從電路到分子振動(dòng)再到橋梁力學(xué)。」

下面是一個(gè)通過(guò)彈簧連接到墻壁的質(zhì)點(diǎn)，代表簡(jiǎn)單的諧波振蕩器。

現(xiàn)在考慮耦合諧波振蕩器，其中多個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)彈簧相互連接。移位一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，就會(huì)在整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生振蕩波。

在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上模擬大量質(zhì)點(diǎn)的振蕩，將變得越來(lái)越困難。

為了能夠模擬大量耦合諧波振蕩器，研究人員提出了一種映射，將所有質(zhì)點(diǎn)和彈簧的位置、速度編碼到量子比特系統(tǒng)的量子波函數(shù)中。

研究人員證明了某一類(lèi)耦合經(jīng)典振蕩器系統(tǒng)可以在量子計(jì)算機(jī)上有效地模擬。并且，這些算法在資源使用方面同樣有效。

另外，就在今天，IBM推出了第一臺(tái)具有1000多個(gè)量子比特的量子芯片。

不過(guò)IBM也表示，他們將改變研究方向，專(zhuān)注于提高機(jī)器的容錯(cuò)能力，而不僅僅是提升量子比特?cái)?shù)。

多年來(lái)，IBM一直遵循量子計(jì)算的路線圖，每年將量子比特的數(shù)量增加一倍。

本次推出的芯片名為Condor，有1121個(gè)超導(dǎo)量子比特，呈蜂窩狀排列。

它延續(xù)了之前的一系列命名，包括 2021 年的 127 量子比特芯片和去年的 433 量子比特芯片。

IBM今天公布的量子研究的新路線圖顯示，到本世紀(jì)末，它將達(dá)到有用的計(jì)算能力，例如模擬催化劑分子的工作原理。

量子計(jì)算機(jī)利用量子糾纏和疊加的性質(zhì)來(lái)執(zhí)行經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法執(zhí)行的某些計(jì)算。

量子態(tài)是善變的，如同我們?nèi)祟?lèi)的發(fā)展一樣，未來(lái)的方向令人著迷，更多的瓶頸和極限等待我們?nèi)ネ黄啤?/span>