这或许是计算机领域的一个里程碑事件：谷歌宣称「量子霸权」已经实现，他们首次在实验中证明了量子计算机对于传统架构计算机的优越性：在世界第一超算 Summit 需要计算 1 万年的实验中，谷歌的量子计算机只用了 3 分 20 秒。

1. 量子计算机200秒=超算1万年？

據國外媒體報道，谷歌研究人員此前聲稱其量子計算機計算出了經典計算機完全無法解決的問題，已經實現了“量子霸權”。

谷歌正在開發的量子計算系統。

據悉，谷歌研究人員本周早些時候在美國國家航空航天局官網上發表了一篇文章，但隨後被刪除。文章內容顯示，谷歌的量子計算機完成相關計算的時間爲3分20秒，而世界第一的超級計算機Summit完成同樣運算要花費1萬年的時間。

谷歌研究人員表示，這意味著量子計算機實現了“量子霸權”，即能夠完成以前不可能實現的計算。文章作者寫道，“與所有已知的經典算法相比，這種驚人的計算速度從實驗角度證實了量子計算的優勢，並預示著人們期待已久的計算範例的出現。”

2.第一个只能在量子计算机上进行的计算实验

據報道，谷歌研究人員表示，“據我們所知，這個實驗標志著第一個只能在量子計算機進行的任務出現了。”研究人員補充，該系統只能進行一次單一的、技術性很強的計算，要使用量子計算機解決實際問題還需要數年時間。

但谷歌的研究人員稱其爲“邁向全面量子計算的裏程碑”。他們還預測，與摩爾定律相比，量子計算機的性能將以“雙指數速度”擴張。

　谷歌量子人工智能實驗室負責人 Hartmut Neven 認爲，量子計算機的能力正在以前所未有的速度增長。

從老牌科技巨頭IBM到初創公司Rigetti Computing等各家公司都在開發所謂的量子計算機原型，但目前只能以更快速度完成傳統計算機所能完成的相同任務。

量子計算機如果能實現大規模量産，將利用超越經典物理極限的特性，實現計算能力的指數級增長。

3.量子计算的发展速度：摩尔定律的指数级

波士頓咨詢集團(Boston Consulting Group) 2018年11月的一份報告稱，量子計算機可能“改變密碼學和化學(以及材料科學、農業和制藥)等領域的遊戲規則，更不用說人工智能和機器學習了……”“物流、制造業、金融和能源（都將因此而改變）”。

與經典計算機的二進制不同，量子比特可以同時表示0或1。通過把多個量子比特串在一起，它們能代表的狀態數量呈指數級增長，使得並行計算數百萬種可能性成爲可能。

一些研究人員警告不要過分誇大量子計算機的優勢，他們認爲這並不意味著量子計算機將很快取代傳統計算機，並在計算領域帶來一場革命。

據悉，這種量子比特結構可以讓量子計算機解決一系列經典計算機在常規時間內無法解決的問題，包括密碼學和分子建模方面的問題。但是，維持量子比特相幹時間非常困難，阻礙了研究人員展示任何形式的量子加速算法。

在加州大學聖巴巴拉分校的實驗物理學家約翰·馬提尼斯（John Martinis）領導下，谷歌首次預測它將在2017年底實現“量子霸權”。但事實證明，它所開發的連接72個量子比特的系統太難控制。

最終該公司對系統進行了改造，設計出連接53個量子比特的系統，代號爲Sycamore。該系統的任務是證明隨機數生成器是真正隨機的。盡管這項工作幾乎沒有任何實際應用，但谷歌研究人員表示，“這種計算能力的其他最初用途”包括機器學習、材料科學和化學。

量子軟件初創公司Riverlane創始人史蒂夫·布裏埃利(Steve Brierley)表示：“這是一個重要的裏程碑，首次有人證明量子計算機能夠完全超越經典計算機。”布裏埃利在該領域工作了20年，是英國政府的量子技術顧問。“這是一個了不起的成就。”

目前尚不得知谷歌的量子計算機到底進行了多少計算，也無法對相關報道進行獨立核實。谷歌拒絕就報道進行置評。

4.專家提醒：量子計算機還有很長的路要走

當涉及將量子計算機與傳統計算機進行比較時，谷歌的這一事件無疑是一個重要的早期裏程碑。但要讓量子計算機真正證明量子的實用性，科學家還有很長的路要走。這將需要增加相幹時間，並引入誤差校正方案，以確保量子計算機輸出正確答案。

“隨著我們繼續挖掘量子計算的潛力，谷歌最近在量子霸權方面實現的最新進展是一個值得注意的裏程碑。但實現商業上可行的量子計算機將需要跨越多個技術領域，”英特爾量子硬件主管詹姆斯·克拉克(James Clarke)表示。

科學家甚至有可能不會接受谷歌的聲明。最重要的是，如果一台超級計算機需要1萬年的時間來檢驗量子計算機産生的答案，你怎麽知道量子計算機一開始就得到了正確的答案?

圖片來源/ 網絡文章來源/ 機器之心