谷歌正式宣称“量子霸权”：意义堪比莱特兄弟的第一次飞行

谷歌研究人员宣布成功演示“量子霸权” 来源&＃xff1a;视觉中国

据新华社10月23日消息&＃xff0c;谷歌的《使用可编程超导处理器达到的量子霸权》论文以封面重磅的形式在英国《自然》杂志发表&＃xff0c;表示已成功演示了“量子霸权”&＃xff0c;让量子系统花费约200秒完成传统超级计算机要1万年才能完成的任务。

“在谷歌团队看来&＃xff0c;这是一个量子领域中“Hello World”一样的里程碑事件。谷歌 CEO 桑达·皮猜&＃xff08;Sundar Pichai&＃xff09;在接受《麻省理工科技评论》时激动的介绍&＃xff0c;这就像飞机最初被发明的时刻-----莱特兄弟的飞机第一次只飞了12秒&＃xff0c;但他证明了飞机飞行的可能性。

“量子霸权”长期以来被用于描述量子计算机发展的关键节点&＃xff0c;指量子计算机能解决传统计算机无法解决的复杂难题&＃xff0c;也就是展现量子优越性。而这是量子计算机距离实际运用的关键一步。其中&＃xff0c;一个常被当作量子霸权的重要指标是量子比特 (Qubit) 数量&＃xff0c;有学者认为&＃xff0c;大概 50 个量子比特左右&＃xff0c;量子计算机就能达到“量子霸权”。

量子计算机的优势在于&＃xff0c;传统计算机每比特非0即1&＃xff0c;而在量子计算机中&＃xff0c;量子比特可以以处于即是0又是1的量子叠加态&＃xff0c;这使得量子计算机具备传统计算机无法想象的超级算力。例如&＃xff0c;一台 10 量子位量子计算机可以一次处理 210 或 1024 个可能的输入。

“西克莫”芯片图片 来源&＃xff1a;视觉中国

据新华社&＃xff0c;谷歌研究团队研制了一个由54个量子比特组成的处理器“西克莫”&＃xff0c;由于有1个量子比特无法有效工作&＃xff0c;处理器实际只用了53个量子比特。团队设计了一项对量子电路产生的随机数字进行采样的任务。实验中&＃xff0c;量子处理器在约200秒的时间内从量子电路中采集了100万个样本&＃xff0c;而一台尖端的超级计算机要约1万年才能完成这项任务。

而这篇谷歌“量子霸权”论文正式公开发表前&＃xff0c;老对手IBM就公开发文炮轰&＃xff0c;谷歌的“量子霸权”有缺陷&＃xff0c;在经典计算机上模拟谷歌计算机的结果其实只需要2天半&＃xff0c;根本用不了一万年。他们认为“完成传统计算机无法完成的工作”这一临界值还没有达到。

而谷歌则是出奇的沉默。直到10月23日&＃xff0c;桑达·皮猜在媒体上公开回应&＃xff1a;“争议的点在于量子计算机是否会像许多人所想的那样取代经典计算机。这与人们之前庆祝AI上的进展类似&＃xff0c;谷歌发表成果对我们的研究进行解释并帮助人们更好地了解我们目前离通用型量子技术还有多远。

有分析人士认为&＃xff0c;量子计算机永远都不会取得超越传统计算机的“霸权”&＃xff0c;而是将与后者协作&＃xff0c;因为二者各有其独特的优势。

谈及量子计算机未来的应用价值&＃xff0c;桑达·皮猜表示&＃xff1a;“比如帮助科学家们找到更为高效的电池设计方案&＃xff0c;凡是与化学有关的地方&＃xff0c;量子计算机都能派上用场”&＃xff0c;这也是谷歌为之投入13年&＃xff0c;未来还将继续研究的动力。