1. 首頁 > 云知道 > >

“量子霸權”來了，中國如何發力？

小知識骨骼計算機量子霸權量子量子計算機

【“量子霸權”來了，中國如何發力？】

“量子霸權”來了，中國如何發力？



“量子霸權”一石激起千層浪 。 10月24日 ， 《自然》雜志刊發了谷歌公司的一篇論文 。 在該論文中谷歌表示 ， 其開發出一款54量子比特數（其中53個量子比特可用）的超導量子芯片“Sycamore” 。 基于Sycamore ， 谷歌對一個53比特、20深度的電路采樣一百萬次只需200秒 。 而目前最強的經典超級計算機Summit要得到類似的結果 ， 則需要一萬年 。 基于這一突破 ， 谷歌宣稱其率先實現了“量子霸權” 。
在接受媒體采訪時 ， 谷歌首席執行官Sundar Pichai認為 ， 該研究成果對谷歌來說具有里程碑式的意義 ， 并將其與萊特兄弟發明飛機相比 。
真的“霸權”了嗎？
谷歌剛剛宣稱實現“量子霸權” ， 同樣在量子計算領域深耕的IBM就提出了質疑 。
IBM研究人員在發表的論文中寫道 ， 谷歌在實驗中并沒有充分挖掘超級計算機的潛力 。 如果按照IBM的方法來對超級計算機進行編程 ， 僅需2.5天就能完成谷歌論文中量子計算機耗時200秒的任務 。
對此 ， 中國科學院量子信息重點實驗室副主任、中國科學技術大學教授郭國平向《中國科學報》解釋道 ， 谷歌“一萬年”結論的得出 ， 是基于量子計算特性 ， 相對經典計算機效率提升“粗暴計算得出的數字” ， 并沒有考慮現在超級計算機在存儲、網絡傳輸等性能上的優化 。
“量子霸權”這一概念最早由加州理工學院理論物理學家John Preskill在2011年的一次演講中提出 ， 也可翻譯為“量子優越性”或“量子優勢” 。 衡量量子計算機實現“量子霸權”的標準是：能比經典計算機更好地解決一個特定計算問題 。
中國科學技術大學量子物理與量子信息研究部教授朱曉波告訴《中國科學報》 ， 這是人類首次實驗演示在一個計算復雜度被嚴格證明的問題上 ， 量子計算機相較于經典計算機有著壓倒性優勢 ， 因此有著重要的里程碑式意義 。
不過 ， 他同時指出 ， 由于谷歌此次只是將之應用在某一個特定問題上 ， 且該問題目前還沒有任何實用價值 ， 因此不少同行認為其稱自己實現“量子霸權”有過分夸大的嫌疑 。 有一派學者主張稱之為“量子優越性” 。
是否進入計算新時代？
谷歌此次成果是否為人類開啟了計算的新時代？對此 ， 專家們有著自己的理解 。
“谷歌確實開辟了量子計算機的新紀元 。 ”國內某知名高校物理系一位要求匿名的教授說 ， 當量子計算機可以操控53個量子比特的時候 ， 它就不再是個“玩具”了 。
朱曉波亦認為 ， 盡管它距離發展成可實用的計算機還有很遙遠的路要走 ， 但這是量子計算機的一個起點 。
郭國平則認為 ， Sundar Pichai關于“萊特兄弟試飛飛機”的類比還有一層含義 。 那就是 ， 萊特兄弟首次成功試飛只離開地面飛行了12秒 ， 這跟“蒸汽機剛發明出來時連小馬駒都跑不過”是一個道理 。 但是 ， 從基礎研究到應用基礎研究 ， 谷歌一直堅持在做 ， 這才是最重要的 。
郭國平作了一個類比：“量子計算機好比剛誕生的熱兵器 ， 使用火藥的熱兵器剛出現的時候 ， 威力可能還不如弓箭等冷兵器 。 但是 ， 在某一個點上 ， 熱兵器勝過冷兵器一籌 ， 從此以后可能就會走上快速發展的道路 。 ”

推薦閱讀