谷歌聲稱至高無上使量子技術(shù)實(shí)現(xiàn)飛躍

科學(xué)家周三聲稱已經(jīng)達(dá)到了近乎神話般的計(jì)算狀態(tài)，其中新一代機(jī)器大大勝過了世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，即所謂的“量子至上性”。

一組使用Google Sycamore機(jī)器的專家小組說，他們的量子系統(tǒng)在200秒內(nèi)執(zhí)行了一次計(jì)算，而這需要一臺(tái)經(jīng)典計(jì)算機(jī)完成10,000年才能完成。

IBM的一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)他們的主張表示懷疑。

但是，如果經(jīng)過驗(yàn)證和利用，該Google設(shè)備甚至可以使世界上功能最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)(每秒能夠執(zhí)行數(shù)千億次計(jì)算)看起來像2000年代初期的翻蓋手機(jī)。

常規(guī)計(jì)算機(jī)，即使是最快的計(jì)算機(jī)，也以二進(jìn)制方式運(yùn)行：它們使用稱為位(僅1或0)的微小數(shù)據(jù)片段執(zhí)行任務(wù)。

但是量子計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)片段(稱為量子位)可以同時(shí)為1和0。

這種被稱為疊加的特性意味著由幾個(gè)量子位組成的量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理大量潛在結(jié)果。

計(jì)算機(jī)利用了量子力學(xué)中最令人難以置信的一些方面，其中包括一種被稱為“糾纏”的現(xiàn)象，在這種現(xiàn)象中，即使彼此相距很遠(yuǎn)，一對(duì)位的兩個(gè)成員也可能以一種狀態(tài)存在。

因此，添加額外的量子比特會(huì)導(dǎo)致處理能力的指數(shù)級(jí)提升。

在《自然》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，國際團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了Sycamore量子處理器，該處理器由54個(gè)量子位以晶格模式互連而成。

他們使用機(jī)器執(zhí)行與隨機(jī)數(shù)生成相關(guān)的任務(wù)，在看似隨機(jī)的數(shù)字線軸中識(shí)別模式。

僅有幾毫米寬的Sycamore在200秒內(nèi)即可完成任務(wù)，而在普通機(jī)器上，這一過程將花費(fèi)10,000年的時(shí)間，也就是說，速度要快幾億倍。

谷歌首席執(zhí)行官桑達(dá)爾·皮查伊(Sundar Pichai)稱贊這一結(jié)果是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一次巨變。

他在博客中寫道：“對(duì)于我們從事科學(xué)和技術(shù)工作的人們來說，這是我們一直在等待的'hello world'時(shí)刻，這是迄今為止使量子計(jì)算成為現(xiàn)實(shí)的最有意義的里程碑。”

來自Google AI的約翰·馬丁尼斯(John Martinis)是一位研究作者，他對(duì)記者說，他的同事“很高興我們可以開始談?wù)?rdquo;他們的發(fā)現(xiàn)。

他說：“物理學(xué)是正確的。物理學(xué)家認(rèn)為這是行得通的，他們對(duì)量子物理學(xué)抱有信心。現(xiàn)在，科技公司將看到這項(xiàng)技術(shù)比他們想象的要緊密得多。”

沒那么快嗎?

同事塞爾吉奧·博伊索(Sergio Boixo)將這一發(fā)現(xiàn)描述為“令人振奮”。

然而，對(duì)量子至上的追求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。作者們自己承認(rèn)，為了真正利用量子的力量，需要更好的硬件和更先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)。

量子計(jì)算的某些直接應(yīng)用可能是在加密軟件和AI中，但其計(jì)算最終可能會(huì)導(dǎo)致更高效的太陽能電池板，藥物設(shè)計(jì)，甚至是更智能，更好的金融交易。

周三的宣布并非沒有爭(zhēng)議。

在上個(gè)月泄露的Google實(shí)驗(yàn)室論文草稿在網(wǎng)上發(fā)布后，運(yùn)行自己的量子計(jì)算程序的芯片制造商IBM表示，夸大了Sycamore計(jì)算機(jī)的壯舉。

IBM科學(xué)家聲稱，使用一臺(tái)最先進(jìn)的傳統(tǒng)處理器比使用一臺(tái)Sycamore的超級(jí)計(jì)算機(jī)要花費(fèi)10,000年才能達(dá)到Sycamore的性能要好得多。

他們?cè)诓┛蜕蠈懙溃?ldquo;由于“量子至上”一詞的初衷是為了描述量子計(jì)算機(jī)可以完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法完成的工作的點(diǎn)，因此尚未達(dá)到該閾值。