这就是为什么量子优势是不可避免的

这就是为什么量子优势是不可避免的

现在看来,就像我们很少在量子计算方面取得突破一样。然而,不知何故,怀疑论者仍然相信媒体夸大量子优势的承诺。我们可能在不同程度上,但这并不意味着它不会发生。

如果所有的科学都是一个邻里,量子计算领域将居住在“我需要资金”大道和“少有Eurekas Away”大道的角落。这就是为什么一些专家感到至高无上的原因,量子计算机最终会超越经典计算机的想法,这是一个梦想。历史说这些人是错的。但在讨论之前,让我们来看看这个问题。

什么是量子优势?

简而言之,正是在我们未来的历史中,量子计算机可以诚实地嘲讽经典的那个“你能做的任何事情,我可以做得更好”的特殊时刻就是能够嘲讽的量子计算机(以及经典的关爱)。实质上,量子系统在同样的任务中能够胜过传统的量子系统。

为了简化融合,我们需要对该术语有一个广泛的定义。为了使量子计算机可用,他们不能仅仅为数百万美元的系统致力于解决单个问题。这不是一种革命性的新技术,可以改变我们对宇宙的基本认识,正如我们之前报道的那样。

相反,假设量子优势将是一个能够运行大量算法的量子系统的创建,适用于各种不同的应用,所有经典(二进制)系统都无法运行。

它有多远?

不幸的是,没有人知道(这是为什么)。这并不意味着它不会发生 - 没有人知道人类什么时候会解开飞行秘密或开发大型强子对撞机。这些事情不会发生在像飓风这样的改变景观的闪光之中,而是几十年来令人痛苦的缓慢,资金不足,误解的研究。

近40年来,研究人员一直在“未来十年内”预测到这样的突破,尽管数十亿美元投入开发,但目标日期不断缩减。

我认为,量子计算领域令人惊叹的令人激动的突破数量超出了我在正常工作周覆盖他们的能力。

为了公平对待科林,他指的是一个非常具体的问题:噪音。他继续说道:

对于传统计算机来说,噪音并不是一个严重的问题 - 它们的电路可以做的足够坚固以承受一些噪音并以热的形式将其吹走。

但量子态本质上是脆弱的,并被噪音破坏。有人尝试用纠错量子电路来解决这个挑战,但是这些机制也必须随量子比特成指数规模地扩展。他们不能。量子计算机永远不可用。

但是,噪音真的是一个完全停止 - 不通过Go,不收取200美元 - 它被证明是一个问题?均田。八九不离十。也许。

解决噪音问题

可以说噪音是量子计算机系统最大的问题。事实上,我认为,克服这个问题基本上是你的工作,如果你正在开发这些机器。您可以在这里阅读我们的量子计算入门书,其中有一节介绍观测理论和噪声等关键概念。

幸运的是,就像IBM和其他硬件制造商必须弄清楚如何将大型机缩小到iPhone一样,我们现在还没有到最后期限 - 这种明显的变化需要数十年时间。最终,许多科学家声称,我们将全力以赴。这不仅仅是猜测。以下是量子计算机噪声问题的潜在解决方案列表:

时间晶体。没有人知道这些事情,但他们可能是一个答案

玻色 - 爱因斯坦凝聚。这个有冷冻原子云和激光。

一种真实的通量电容器。没有开玩笑,这是一个量子纠错工具。

Rigetti的新控件。

关于在量子系统中创建更强大的容错性的实验理论。

机器学习和AI的进一步发展。

还有数十种正在进行的实验,可能有数百种。只要研究人员正在研究噪音问题,温度问题,结垢问题以及其他任何障碍,就有希望。

正如谷歌所言,我们今年可能无法实现量子优势,但这并不意味着我们不会在20年,30年或100年。量子物理学世界里的“从不”有很多空间。


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