谷歌“量子霸權”實現了？幾秒計算量相當于傳統超算 47 年！

量子計算機被科學界廣泛認為是計算能力提升的關鍵點，其擁有的前所未有的計算能力或許能夠幫助人們突破科學研究的瓶頸。

近日谷歌宣布研發出了一款量子計算機，它可以在幾秒內完成目前最好的超算需要 47 年才能完成的計算，這一突破將證明這種實驗用機器可以勝過傳統的競爭對手。

(資料圖片)

" 量子霸權 " 的爭議

2019 年，谷歌聲稱自己是第一家實現 " 量子霸權 " 的公司，這一稱號是量子計算機超越現有機器的一個里程碑。

這在當時引起了競爭對手的質疑，他們認為谷歌夸大了自已的計算機與傳統超級計算機之間的區別。

競爭對手 IBM 指出，谷歌的 Sycamore 量子計算機能夠完成的任務并不是特別困難，從技術上講，傳統計算機也可以完成，也就是速度慢一點。

關于谷歌的 " 量子霸權 " 之爭持續了數年之久后，其在科學網站 ArXiv 上發表的最新論文展示了一種更強大的設備，也意味著這場爭論終于可以告一段落。目前該論文尚未經過同行評審。

算力驚人

谷歌 2019 年推出的 Sycamore 處理器擁有 53 個量子比特（qubit），而新一代設備則將擁有 70 個。

增加更多的量子比特可以成倍地提高量子計算機的性能，新的計算機將比 2019 年的強 2.41 億倍。

也就是說，即使是目前最快的計算機也比不上量子計算機的潛力，比如田納西州的前沿（Frontier）超級計算機。

這些傳統的計算機使用的是二進制代碼的處理語言，這是一種基于兩種狀態之一的語言—— 0 或 1。而在量子計算的計量單位量子比特上，0 和 1 狀態可以疊加出現，讓信息量得以呈指數級提升，大幅提升計算效率。

研究人員表示，世界領先的超級計算機 Frontier 可以用 6.18 秒完成谷歌 53 量子比特計算機的計算。然而，同樣的機器需要 47.2 年才能完成谷歌最新的 70 量子比特機器執行的計算量。

未有實際應用

總部位于英國劍橋的量子公司 Riverlane 的首席執行官 Steve Brierley 認為，" 這是一個重要的里程碑。關于我們是否已經達到或確實能夠達到量子霸權的爭論現在已經結束了。"

總部位于英國布萊頓的初創企業 Universal Quantum 的首席執行官 Sebastian Weidt 表示，量子計算機需要展示更多實用功能。

他說，" 這是量子優勢的一個很好的證明。雖然在學術上是一個偉大的成就，但所使用的算法并沒有真正在現實世界中得到實際應用。

" 我們真的必須進入實用量子計算時代——在那個時代，擁有數千個量子比特的量子計算機實際上將以傳統計算機永遠無法實現的方式為社會提供價值。"

目前，量子計算機的支持者表示，這項技術依賴于量子物理的特殊狀態，在氣候科學和藥物領域擁有巨大潛力，或許還能夠對抗氣候變化、并創造出突破性的藥物。

然而，量子計算機對當代加密系統構成了重大挑戰，因此其也被視為最重要的國家安全問題之一。