谷歌已实现量子霸权？3分20秒完成超算万年运算任务

据英国《金融时报》报道，本周，美国宇航局网站上刊登了一篇来自谷歌研究员的论文，该论文声称谷歌已经实现“量子霸权”，而这是量子计算领域的一个重要里程碑。

谷歌以及IBM、微软、英特尔等大型科技公司和初创企业一直在致力于建造量子计算机，这是一种基于与传统计算机完全不同架构的新型计算机。尽管这一声明不是官方的，但科学家和业界专家一直期待谷歌能够制造出一台量子计算机，能够达到这一里程碑——一台量子计算机能够执行经典计算机无法完成的计算。

重点是，在经典计算机系统中，问题被抽象到一个称为位（1和0）的双位置开关系统上，这些开关通过逻辑规则进行交互。而量子计算机是基于量子比特，或者说量子位元，这也是双位置开关，它们通过亚原子粒子遵循的相同规则相互作用，这就是所谓的量子力学。

据称，这种量子结构可以让量子计算机解决一系列经典计算机在合理时间内无法解决的问题，包括加密学和分子建模方面的问题。但是，在相干时间内维持量子位元的量子行为的困难，阻碍了研究人员展示任何形式的量子加速。

英国《金融时报》报道称，他们看到一家谷歌出版物声称，该公司的量子处理器可以“在3分20秒内完成一项计算，这相当于当今最先进的经典计算机Summit大约1万年的计算时间”——这证明了量子至高无上的地位。谷歌还没有回应置评请求，显然，对于何时以及如何发布这一消息，谷歌一直很谨慎。

关于量子计算机的实际表现，我们没有很多细节，也不能独立地验证《金融时报》的报道。但先前的提议基本上讲述了量子计算机与模拟随机量子电路的经典计算机之间的比较。我们早就知道，谷歌一直在测试一款72位的设备，名为Bristecone，希望用它来实现量子霸权，这一成就并不令人意外。《金融时报》报道称，这一意义重大的实验是用一个代号为“Sycamore”的53量子位处理器来完成的。

这些量子设备下相较于经典计算机的独特性，决定了这将是一个重要的早期里程碑。但要让量子计算机真正证明量子的实用性，我们还有很长的路要走。这将需要研究人员增加其相干时间，并引入误差校正方案，即将多个量子位元组合成一个量子位元，以确保量子计算机输出它应该输出的答案。

“我们始终在进一步挖掘量子计算的潜力，而显然谷歌最近量子霸权的成就更新是一个值得注意的里程碑。但实现商业上可行的量子计算机将需要跨越多个技术支柱的进步，”英特尔量子硬件主管James Clarke表示。

科学家甚至可能不接受谷歌的声明是有效的。最重要的是，如果一台超级计算机需要1万年的时间来检验量子计算机产生的答案，你怎么知道量子计算机一开始就得到了正确的答案呢？

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