在距離首次被網(wǎng)絡(luò)泄露又被刪除的一個(gè)月后，谷歌量子霸權(quán)（quantum supremacy）研究又有了大動(dòng)作！
昨日（2019年10月23日），標(biāo)題為《使用可編程超導(dǎo)處理器達(dá)到的量子霸權(quán)》論文在《Nature》網(wǎng)站發(fā)布。今日，“量子霸權(quán)”出現(xiàn)在《Nature》的封面，高調(diào)宣告了它的成功實(shí)現(xiàn)。論文作者們指出，他們的量子計(jì)算機(jī)Sycamore完成了任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的快速計(jì)算，這一成就標(biāo)志著科技界數(shù)十年來(lái)尋求利用量子力學(xué)解決計(jì)算問(wèn)題的重大突破。
2012年，專(zhuān)欄作家John Preskill提出了“quantum supremacy”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，用來(lái)描述量子計(jì)算機(jī)可以做經(jīng)典計(jì)算機(jī)不能做的事情，被翻譯為“量子至上”、“量子優(yōu)越性”，“量子霸權(quán)”。國(guó)內(nèi)媒體為了博取眼球，大多翻譯為“量子霸權(quán)”，因這個(gè)名稱(chēng)已經(jīng)被大眾接受和熟知，AI報(bào)道在本文也采用這個(gè)翻譯。
封面展示了Sycamore芯片的藝術(shù)渲染
這是首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，可編程量子計(jì)算機(jī)可以超越世界上最強(qiáng)大的傳統(tǒng)處理器，該團(tuán)隊(duì)使用由53個(gè)功能量子比特組成的量子處理器來(lái)處理一項(xiàng)任務(wù)，該任務(wù)涉及對(duì)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的量子電路的輸出進(jìn)行采樣，這項(xiàng)任務(wù)的要求隨著系統(tǒng)中的量子比特?cái)?shù)量的增加而變得越來(lái)越高。Sycamore量子處理器在約200秒內(nèi)從電路中收集100萬(wàn)個(gè)樣本，而通過(guò)他們目前的基準(zhǔn)測(cè)試表明：最先進(jìn)的經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)（Summit是IBM為美國(guó)能源部(Department Of Energy)打造的超級(jí)計(jì)算機(jī)，目前是世界上最快的）完成同等任務(wù)將需要約1萬(wàn)年的時(shí)間。
量子計(jì)算機(jī)Sycamore芯片，必須冷卻到接近絕對(duì)零度才能工作
IBM對(duì)谷歌量子霸權(quán)成果提出批判和質(zhì)疑
但I(xiàn)BM團(tuán)隊(duì)（Edwin Pednault, John Gunnels和Jay Gambetta）反駁了谷歌的說(shuō)法。10月21日，他們?cè)贗MB官方博客發(fā)文稱(chēng)：“通過(guò)調(diào)整Summit超級(jí)計(jì)算機(jī)處理任務(wù)的方式，只需要2.5天可完成同樣任務(wù)，并且具有更高的保真度。這實(shí)際上還只是一個(gè)保守的、最壞情況的估計(jì)，我們希望通過(guò)額外的改進(jìn)，可以進(jìn)一步降低模擬的經(jīng)典成本?！辈⑶?，IBM還表示，“建造量子系統(tǒng)是科學(xué)和工程的壯舉，將它們作為基準(zhǔn)是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。谷歌的實(shí)驗(yàn)極好地展示了基于超導(dǎo)的量子計(jì)算的進(jìn)步，但它不應(yīng)被視為量子計(jì)算機(jī)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)‘量子霸權(quán)’的證據(jù)?！?div style="height:15px;">
IBM團(tuán)隊(duì)表示：量子計(jì)算機(jī)不存在對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的“量子霸權(quán)”統(tǒng)治，它們?cè)谖磥?lái)將協(xié)同工作，因?yàn)槊總€(gè)計(jì)算機(jī)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。術(shù)語(yǔ)“量子霸權(quán)”正在被廣泛誤解并導(dǎo)致越來(lái)越多的混淆。準(zhǔn)確來(lái)講這次谷歌團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是：量子計(jì)算機(jī)第一次做了一些經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法做到的事情。為了讓量子對(duì)社會(huì)產(chǎn)生積極的影響，未來(lái)的任務(wù)是繼續(xù)構(gòu)建和制造功能更強(qiáng)大、可編程的量子計(jì)算系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)、可重復(fù)和可靠地實(shí)現(xiàn)廣泛的量子演示、算法和程序。這是量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)際解決方案的唯一途徑。量子計(jì)算的概念激勵(lì)著包括物理學(xué)家、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家在內(nèi)的新一代科學(xué)家從根本上改變信息技術(shù)的面貌。而當(dāng)下量子霸權(quán)的門(mén)檻--做經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法做到的事情--還未跨入。最好的還沒(méi)有到來(lái)，比賽仍在繼續(xù)！”
