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明升新手指导-新的计算机时代已到来?谷歌宣称实现“量子霸权”

明升新手指导,参考消息网10月25日报道 英媒称,开局并不顺利,但一个新的计算时代似乎已经到来。谷歌公司的研究人员宣称,他们的量子计算机解决了就算是最好的传统计算机也需要数千年才能解决的问题。

据英国《新科学家》周刊网站10月23日报道,这一被称为“量子霸权”的里程碑标志着人类朝着实现量子计算机的巨大潜能迈出了期盼已久的一步。量子计算机能够利用量子物理学的奇异特性来加速某些运算。

英国伦敦帝国理工学院的物理学家彼得·奈特说:“这是一项非凡的成就。这里面的工程设计非常了不起。”他说:“这表明量子计算虽然很难,但并非不可能。这是通向伟大梦想的垫脚石。”

概述这一研究成果的论文于23日上午发表在《自然》杂志上,而一个月前,论文的草稿曾在无意中被上传至美国国家航空航天局(NASA)的一个服务器。它验证了一个由54个超导量子比特组成的量子处理器能够以比任何标准计算机都快得多的速度进行随机采样计算——本质上就是验证一组数字是随机分布的。

谷歌的“西克莫”处理器仅用了3分20秒就完成了任务,虽然其中一个量子比特因为运转不畅而不得不被关闭。

报道称,这篇最新版论文与此前被泄露的草稿相比似乎没有什么重大改动。例如,它认为,世界上最强大的超级计算机——国际商用机器公司(IBM)的“顶点”超级计算机——完成这项计算需要大约1万年时间。

IBM公司已经反驳了上述说法,坚称采用某种聪明的经典编程,它的计算机可以在2.5天内解决这个问题。事实上,IBM公司自己也拥有由53个量子比特组成的量子计算机,而它倾向于更高的“量子霸权”门槛,这也就解释了为什么它认为谷歌尚未达到这一里程碑。

但奈特认为,这一为避免误解而进行的说明不应过分贬低谷歌所取得的成就。他说:“总是会有聪明的方法来调整传统算法,但在我们有机会消化IBM公司提出的方法之前,很难作出评判。”

奈特还说,一涉及“量子霸权”,我们就会看到更多这样的交锋。他说:“这是我们在任何科学尝试中都会看到的情况。我们总是挑战事物,而这是一个如此重要的成果,我们当然必须打破所有的成见。”

英国伦敦大学学院的夏兰·吉利根-李说,即使接受IBM公司的说法,谷歌的量子计算机仍然是向前迈出的一大步。

他说:“IBM公司声称,如果运行世界上最大的计算机两天半时间,再运行数千万亿字节的内存,那么他们也能模拟量子芯片在200秒内完成的工作。即使放到这一背景下来看,这仍是一项相当惊人的成就。”

报道称,这并不意味着量子计算机已经做好了解决现实问题的准备。那还需要几十年的时间。事实上,它是一项概念验证。吉利根-李说:“但这是在通往实用的量子计算机的漫长道路上迈出的第一步。”

他很期待下一个里程碑:证明我们对量子比特拥有足够的控制能力,能够克服它们在计算过程中积累的小错误。

吉利根-李说:“我们现在正处于一个我们称之为‘嘈杂中型量子计算’(NISQ)的阶段。”他说:“为了突破这个阶段,我们需要开始进行纠错。好消息是,我们从这篇论文中可以看到,谷歌芯片的结构已经为此进行了优化。”(编译/王雷)

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