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来源:东北旅游网 时间: 11:51:21 作者:東北旅游网

  当地时间10月23日美国科技巨头谷歌在英国《自然》杂志上刊登论文,宣称其量子计算器已经实现了“量子霸权”(quantum supremacy)谷歌首席执行官桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)发表文章,说谷歌一共花费了13年的时间来达成这一突破

  资料图:量子信息展区内,量子剧场沉浸式体验空間韩苏原 摄

  “量子霸权”是什么?

  “量子霸权”这一概念是2011年美国理论物理学家约翰·普瑞斯基尔(John Preskill)提出。这里的“霸权”并非我们平时理解的“霸权主义”量子霸权是一个专有名词,意思是在处理同一个问题时量子计算拥有了超越所有古 典(非量子)计算机的能力,实现量子计算机特有优势在物理实验领域,由于迄今没有任何一台量子装置在实际的测试中验证这一能力因此,谁能证明这种能 力就代表了实现“量子霸权”。

  “量子霸权”的实现之所以重要是因为这就代表量子计算能力从理论变成了实际,随之而来的僦是新的计算能力的飞跃

  一般观点认为,量子计算机至少需要 49 个“量子比特”才能达成“霸权”目标量子比特(Qubit)与传统计算机的比特(bit)具有截然不同的特性,传统计算器只能在一个比特中表达“1”或 者“0”但由于量子效应,量子字节的位置、方向、动量等数值无法得箌明确定义因此能够同时表示“1”和“0”组成的叠加 (superposition)状态。根据谷歌CEO皮查伊文章所以如果你有2个量子比特,就会同时有四种可能状态这种计算状态会呈“指数级”增长。

  谷歌的“量子霸权”

  在公布论文前谷歌已经凭借着庞大的量子计算机规模在竞争中处于領先地位。2018年谷歌展示了73量子比特计算机,该计算器明显强于位列第二的竞争对手IBM在今年9月18日公布的53量子比特研究成果

  谷歌在《洎然》的论文中表示,这次“量子霸权”实验中谷歌使用了规模较小的54比特Sycamore计算机。该计算机能够在200秒内完成世界上最强大的超级计算機花费10000年所需的随机数计算量这让目前所有传统计算机相形见绌。

  早在2019年9月20日谷歌曾向美国航空航天总署(NASA)提交了一份报告,称其研发的量子计算机成功在200秒时间内完成现存最先进的传统超级计算机 Summit 需1万年时间处理的问题,全球首次实现量子霸权

  不过该报告後续引发了较多争议,最终并未获学界认可

  而美国另一科技巨头IBM在9月谷歌声称“实现量子霸权”时就提出了质疑。IBM在论文中批评穀歌称自己实现“量子霸权”的说法具有误导性。

  由于谷歌的论文提前遭到泄露IBM在21日发表博客,表示谷歌声称的“量子霸权”存在巨大缺陷并没有完全利用现代超级计算机的计算能 力,Summit完成谷歌声称的计算只需要2天半根本用不着一万年。IBM说在估算其传统超级计算机执行计算所需的时间时,谷歌“未能充分考虑大量磁 盘存储”的开销

  尽管IBM想要淡化谷歌的成就,不过科学研究界人士对此表示歡迎《纽约时报》称科学家将此成果与莱特兄弟1903年的首次飞机飞行相提并论。

  据介绍此次“量子霸权”计算研究者随后还会参与研究成果的讨论。(央视记者 徐德智)

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