谷歌聲稱至高無上使量子技術實現(xiàn)飛躍

科學家周三聲稱已經(jīng)達到了近乎神話般的計算狀態(tài)，其中新一代機器大大勝過了世界上最快的超級計算機，即所謂的“量子至上性”。

一組使用Google Sycamore機器的專家小組說，他們的量子系統(tǒng)在200秒內(nèi)執(zhí)行了一次計算，而這需要一臺經(jīng)典計算機完成10,000年才能完成。

IBM的一個競爭對手團隊已經(jīng)對他們的主張表示懷疑。

但是，如果經(jīng)過驗證和利用，該Google設備甚至可以使世界上功能最強大的超級計算機(每秒能夠執(zhí)行數(shù)千億次計算)看起來像2000年代初期的翻蓋手機。

常規(guī)計算機，即使是最快的計算機，也以二進制方式運行：它們使用稱為位(僅1或0)的微小數(shù)據(jù)片段執(zhí)行任務。

但是量子計算機上的數(shù)據(jù)片段(稱為量子位)可以同時為1和0。

這種被稱為疊加的特性意味著由幾個量子位組成的量子計算機可以同時處理大量潛在結果。

計算機利用了量子力學中最令人難以置信的一些方面，其中包括一種被稱為“糾纏”的現(xiàn)象，在這種現(xiàn)象中，即使彼此相距很遠，一對位的兩個成員也可能以一種狀態(tài)存在。

因此，添加額外的量子比特會導致處理能力的指數(shù)級提升。

在《自然》雜志上發(fā)表的一項研究中，國際團隊設計了Sycamore量子處理器，該處理器由54個量子位以晶格模式互連而成。

他們使用機器執(zhí)行與隨機數(shù)生成相關的任務，在看似隨機的數(shù)字線軸中識別模式。

僅有幾毫米寬的Sycamore在200秒內(nèi)即可完成任務，而在普通機器上，這一過程將花費10,000年的時間，也就是說，速度要快幾億倍。

谷歌首席執(zhí)行官桑達爾·皮查伊(Sundar Pichai)稱贊這一結果是計算機領域的一次巨變。

他在博客中寫道：“對于我們從事科學和技術工作的人們來說，這是我們一直在等待的'hello world'時刻，這是迄今為止使量子計算成為現(xiàn)實的最有意義的里程碑。”

來自Google AI的約翰·馬丁尼斯(John Martinis)是一位研究作者，他對記者說，他的同事“很高興我們可以開始談論”他們的發(fā)現(xiàn)。

他說：“物理學是正確的。物理學家認為這是行得通的，他們對量子物理學抱有信心。現(xiàn)在，科技公司將看到這項技術比他們想象的要緊密得多。”

沒那么快嗎?

同事塞爾吉奧·博伊索(Sergio Boixo)將這一發(fā)現(xiàn)描述為“令人振奮”。

然而，對量子至上的追求還遠遠沒有結束。作者們自己承認，為了真正利用量子的力量，需要更好的硬件和更先進的監(jiān)控技術。

量子計算的某些直接應用可能是在加密軟件和AI中，但其計算最終可能會導致更高效的太陽能電池板，藥物設計，甚至是更智能，更好的金融交易。

周三的宣布并非沒有爭議。

在上個月泄露的Google實驗室論文草稿在網(wǎng)上發(fā)布后，運行自己的量子計算程序的芯片制造商IBM表示，夸大了Sycamore計算機的壯舉。

IBM科學家聲稱，使用一臺最先進的傳統(tǒng)處理器比使用一臺Sycamore的超級計算機要花費10,000年才能達到Sycamore的性能要好得多。

他們在博客上寫道：“由于“量子至上”一詞的初衷是為了描述量子計算機可以完成傳統(tǒng)計算機無法完成的工作的點，因此尚未達到該閾值。