谷歌實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)怎么回事？谷歌實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)什么意思？

據(jù)新華社10月23日消息，谷歌的《使用可編程超導(dǎo)處理器達(dá)到的量子霸權(quán)》論文以封面重磅的形式在英國(guó)《自然》雜志發(fā)表，表示已成功演示了“量子霸權(quán)”，讓量子系統(tǒng)花費(fèi)約200秒完成傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)要1萬(wàn)年才能完成的任務(wù)。

在谷歌團(tuán)隊(duì)看來(lái)，這是一個(gè)量子領(lǐng)域中“Hello World”一樣的里程碑事件。谷歌 CEO 桑達(dá)·皮猜（Sundar Pichai）在接受《麻省理工科技評(píng)論》時(shí)激動(dòng)的介紹，這就像飛機(jī)最初被發(fā)明的時(shí)刻-----萊特兄弟的飛機(jī)第一次只飛了12秒，但他證明了飛機(jī)飛行的可能性。

“量子霸權(quán)”長(zhǎng)期以來(lái)被用于描述量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，指量子計(jì)算機(jī)能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的復(fù)雜難題，也就是展現(xiàn)量子優(yōu)越性。而這是量子計(jì)算機(jī)距離實(shí)際運(yùn)用的關(guān)鍵一步。其中，一個(gè)常被當(dāng)作量子霸權(quán)的重要指標(biāo)是量子比特 (Qubit) 數(shù)量，有學(xué)者認(rèn)為，大概 50 個(gè)量子比特左右，量子計(jì)算機(jī)就能達(dá)到“量子霸權(quán)”。

量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)每比特非0即1，而在量子計(jì)算機(jī)中，量子比特可以以處于即是0又是1的量子疊加態(tài)，這使得量子計(jì)算機(jī)具備傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法想象的超級(jí)算力。例如，一臺(tái) 10 量子位量子計(jì)算機(jī)可以一次處理 210 或 1024 個(gè)可能的輸入。

據(jù)新華社披露，谷歌研究團(tuán)隊(duì)研制了一個(gè)由54個(gè)量子比特組成的處理器“西克莫”，由于有1個(gè)量子比特?zé)o法有效工作，處理器實(shí)際只用了53個(gè)量子比特。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)對(duì)量子電路產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行采樣的任務(wù)。實(shí)驗(yàn)中，量子處理器在約200秒的時(shí)間內(nèi)從量子電路中采集了100萬(wàn)個(gè)樣本，而一臺(tái)尖端的超級(jí)計(jì)算機(jī)要約1萬(wàn)年才能完成這項(xiàng)任務(wù)。

而谷歌這篇“量子霸權(quán)”論文正式公開(kāi)發(fā)表前，老對(duì)手IBM就公開(kāi)發(fā)文炮轟，谷歌的“量子霸權(quán)”有缺陷，在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上模擬谷歌計(jì)算機(jī)的結(jié)果其實(shí)只需要2天半，根本用不了一萬(wàn)年。他們認(rèn)為“完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的工作”這一臨界值還沒(méi)有達(dá)到。

而谷歌則是出奇的沉默。直到10月23日，桑達(dá)·皮猜在媒體上公開(kāi)回應(yīng)：“爭(zhēng)議的點(diǎn)在于量子計(jì)算機(jī)是否會(huì)像許多人所想的那樣取代經(jīng)典計(jì)算機(jī)。這與人們之前慶祝AI上的進(jìn)展類似，谷歌發(fā)表成果對(duì)我們的研究進(jìn)行解釋并幫助人們更好地了解我們目前離通用型量子技術(shù)還有多遠(yuǎn)。

有分析人士認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)永遠(yuǎn)都不會(huì)取得超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的“霸權(quán)”，而是將與后者協(xié)作，因?yàn)槎吒饔衅洫?dú)特的優(yōu)勢(shì)。

談及量子計(jì)算機(jī)未來(lái)的應(yīng)用價(jià)值，桑達(dá)·皮猜表示：“比如幫助科學(xué)家們找到更為高效的電池設(shè)計(jì)方案，凡是與化學(xué)有關(guān)的地方，量子計(jì)算機(jī)都能派上用場(chǎng)”，這也是谷歌為之投入13年，未來(lái)還將繼續(xù)研究的動(dòng)力。