谷歌实现“量子霸权”？几秒内完成传统超算47年计算量！

量子计算机被科学界广泛认为是提高计算能力的一个关键点，其前所未有的计算能力也许可以帮助人们突破科研瓶颈。

近日，谷歌宣布研发出了一款量子计算机，它可以在几秒内完成目前最好的超算需要47年才能完成的计算，而这一突破将证明这款机器用于实验的能力可以超过传统的竞争对手。

谷歌研究人员在Arxiv平台上发表的一篇预印本论文称，该公司的最新技术已经“超越了现有经典超级电脑的能力”。

“量子霸权”的争议

谷歌在2019年宣称自己是第一个实现“量子霸权”的公司，这个头衔对于量子计算机超越现有机器具有里程碑式的意义。

这在当时引起了竞争对手的质疑，他们认为谷歌夸大了自已计算机超级计算机的区别。

竞争对手IBM指出，谷歌的Sycamore量子计算机能完成的任务并不是特别困难，从技术上来说，传统计算机也能完成，即速度稍微慢一点。

在谷歌的“量子霸权”之争持续了数年之后，其在科学网站ArXiv上发表的最新论文展示了一种更强大的设备，这这场争论终于可以告一段落。目前，论文还没有经过同行评议。

算力惊人

谷歌2019年推出的Sycamore处理器拥有53个量子比特(qubit)，而新一代设备将达到70个。

增加更多的量子比特能够成倍地提高量子计算机的新的计算机将比2019年增长2.41亿倍。

也就是说，即便是目前速度最快的计算机，也无法与量子计算机的潜力相比，比如田纳西州的前沿（Frontier）超级计算机。

这些传统计算机使用的代码的处理语言，这是一种语言——0或1，基于两种状态中的一种。并且在量子计算的计量单位量子比特上，可以叠加出现0和1状态，这样可以使信息量指数级增加，计算效率大大提高。

研究人员表示，全球领先的超级计算机Frontier能够在6.18秒内完成对谷歌53量子比特计算机的计算。但是，同样一台机器要用47.2年的时间才能完成谷歌最新70台量子比特机器所执行的计算量。

未有实际应用

总部位于英国剑桥的量子公司Riverlane的CEO Steve Brierley认为，“这是一个重要的里程碑。关于我们是否已经达到或确实能够达到量子霸权的争论现在已经结束了。”

总部位于英国布莱顿的创业公司Universal Quantum首席执行官Sebastian Weidt说，量子电脑需要展示更多实用的功能。

他说，“这是量子优势的一个很好的证明。虽然在学术上是一个伟大的成就，但所使用的算法并没有真正在现实世界中得到实际应用。

“我们真的必须进入实用量子计算时代——在那个时代，拥有数千个量子比特的量子计算机实际上将以传统计算机永远无法实现的方式为社会提供价值。”

目前，量子计算机的支持者称，这种技术依赖于在气候科学和药物领域潜力巨大的量子物理特殊状态，或许还可以对抗气候变化，制造出具有突破性的药物。

但是，量子计算机对当代加密系统提出了重大挑战，因此也被认为是国家安全的最重要课题之一。

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