人工智能使用大量电力。只要问问埃隆·马斯克就知道了。他投资了数十亿美元建造一些世界上最大的超级计算机，以训练他的人工智能模型，为未来的特斯拉电动汽车、机器人出租车、Optimus 人形机器人和 Grok 提供动力，Grok 是 X（以前称为 Twitter）上 beta 测试中的大型语言模型。
由于 Google、OpenAI、亚马逊、微软和其他公司提供的人工智能服务看似不断扩展，我们可以预期这些电力需求将继续增长。
根据巴克莱银行 (Barclays) 与威尔·汤普森 (Will Thompson) 合着的最新研究，在美国数据中心内的新电力需求增长近乎于零的几十年后，到 2030 年，人工智能将使当前数据中心的使用量增加一倍专注于能源和工业领域的高级主题研究分析师。
人工智能的扩散，加上制造业回流、电气化（例如电动汽车、热泵）和加密货币，提高了美国电力需求预期。我们认为，这给我们的人工智能和净零目标带来了风险。他在一封电子邮件交流中写道，虽然对人工智能和数据中心能源需求有各种自上而下的预测，但它们缺乏基本假设，导致问题多于答案。
我们的分析表明许多迫在眉睫的问题Thompson 补充道，到 2030 年，数据中心的人工智能能源需求可能会超过美国当前电力需求的 9%，而目前这一比例仅为 3.5% 左右。
Thompson 解释说，这是一个问题，因为当前的基础设施无法维持这一水平。数据中心能源生产。
他进一步指出，为了经济、国家安全以及未来的安全和发展，共和党和民主党都希望确保美国在人工智能领域保持领导地位。技术的治理。但对于如何为人工智能的未来提供动力尚未达成一致。
尽管两党支持基础设施许可改革和投资，加上对核电的支持不断增加，但两党对可再生能源和化石燃料的未来角色仍然存在分歧他写道，电气化政策，以及这一切将对气候变化、经济增长、能源可承受性和可靠性产生什么影响。
汤普森提到的其他挑战包括人工智能需要 24/7/365 的正常运行时间；风能和太阳能等可再生能源的间歇性；目前数据中心的地理集中度以及人工智能的计算需求超过了可用 GPU 技术带来的能效收益。
但是，有报道称研究表明，在特定情况下，使用量子计算的能源效率可能比典型超级计算机高 100 倍。
事实上，最近的一篇文章比较了顶级计算机 20 年的能源消耗全球 500 台超级计算机发现，一台与榜单上的顶级能源贪婪者具有相同计算能力的公开量子计算机，消耗的电量不到 0.05%。
要了解量子计算的工作原理，我们需要从普通计算机的工作原理开始。比特是最小的计算机信息量。将笔记本电脑上的位想象成一系列微小的灯开关，可以关闭或打开每个位置，用计算机语言中的 0 或 1 表示。计算机所做的一切都是基于这些位在打开和关闭之间翻转。
在量子计算中，这些系统在量子位或量子位上运行。量子位就像一个诡异而神奇的开关，可以同时关闭和打开，具体如下。想象一下桌子上有一枚旋转的硬币。当它旋转时，它不仅仅是正面或反面，在落地之前实际上两者都是正面或反面。
类似地，一个量子位可以同时处于 0 和 1 的状态，这称为叠加。允许量子位同时为 0 和 1 的独特状态使它们能够同时处理多种可能性。这意味着量子计算机可以比普通计算机更快地解决某些问题，例如人工智能线性代数方程。
关于量子位的一个更有趣的花絮是它们可以通过一种称为纠缠的特殊方式连接在一起。因此，一旦一对量子位纠缠在一起，一个量子位的状态就取决于另一个量子位的状态，即使它们相距很远。这使得量子计算机能够快速连接和处理更大量的信息。
IonQ 是量子计算领域的领导者，提供涵盖基于云的量子访问、咨询应用程序、量子网络和硬件的解决方案套件。在与 IonQ 总裁兼首席执行官 Peter Chapman 的 Zoom 通话中，他表示量子计算处理器经过独特设计，可以应对人工智能的计算挑战。
大型语言模型在线性代数上运行，这是其中之一量子所擅长的事情，我们正忙于创建大型语言模型的混合版本，将线性代数从 GPU 和 CPU 转移到量子处理器上。查普曼解释说，这种迁移将减少能源需求。
他表示，该公司可能需要六到九个月的时间才能拥有专门用于人工智能的混合量子芯片原型，并指出他们已经拥有混合量子处理器在运输行业等其他用例领域深耕多年。
但他重申，量子是最好的技术，不仅可以满足人工智能的计算需求，还可以满足其能源需求。
对于量子计算擅长的事情，比如人工智能处理，任何GPU都没有办法与我们竞争。查普曼说，这些工作负载最终将转向量子，而当前的技术根本无法与之竞争。
量子计算我们的下一代芯片来模拟它正在做的事情，你需要大约两个半的东西他补充道，它需要 10 亿个 GPU，并且通过两个标准墙壁插座运行。
他解释说，他的团队一直在努力使量子计算机变得更坚固，并且能够在现有数据中心内并置，而无需奇异的绝对零温度或定制减震服务器机架。Chapman 表示，他们的制造能力将在未来 24 个月内达到规模。
我们一直在扩大我们的制造能力，但也只是为了确保这些东西与标准数据中心兼容。我们不希望客户必须建造一座特殊的建筑来安装我们的一台量子计算机。因此，我们一直致力于将它们放入标准机架中。查普曼说，要根据建筑物的环境规格和电力要求进行工作，以便它们做好准备。
尽管量子计算具有潜力巴克莱汤普森指出，解决人工智能的力量难题需要更多。
我们认为，没有灵丹妙药的解决方案。首先需要采取扩大和现代化电网基础设施的方法，将可再生能源与公用事业规模的存储相结合，利用我们现有的核能力，并扩大新型无碳能源的规模。他写道，这将包括地热、先进的核小型模块化反应堆 (SMR) 和聚变技术。
Tor Constantino 是一位通信专业人士，拥有 25 年的前记者和企业通信主管经验，
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