谷歌量子霸權獲權威“認證”!論文登《Nature》封面77位作者合著

在距離首次被網絡洩露又被刪除的一個月後,谷歌量子霸權(quantum supremacy)研究又有了大動作!

昨日(2019年10月23日),標題為《使用可編程超導處理器達到的量子霸權》論文在《Nature》網站發佈。今日,“量子霸權”出現在《Nature》的封面,高調宣告了它的成功實現。論文作者們指出,他們的量子計算機Sycamore完成了任何經典計算機都無法實現的快速計算,這一成就標誌著科技界數十年來尋求利用量子力學解決計算問題的重大突破。

2012年,專欄作家John Preskill提出了“quantum supremacy”這個術語,用來描述量子計算機可以做經典計算機不能做的事情,被翻譯為“量子至上”、“量子優越性”,“量子霸權”。國內媒體為了博取眼球,大多翻譯為“量子霸權”,因這個名稱已經被大眾接受和熟知,AI報道在本文也採用這個翻譯。


谷歌量子霸權獲權威“認證”!論文登《Nature》封面77位作者合著


谷歌量子霸權獲權威“認證”!論文登《Nature》封面77位作者合著


封面展示了Sycamore芯片的藝術渲染

這是首次通過實驗證明,可編程量子計算機可以超越世界上最強大的傳統處理器,該團隊使用由53個功能量子比特組成的量子處理器來處理一項任務,該任務涉及對產生隨機數的量子電路的輸出進行採樣,這項任務的要求隨著系統中的量子比特數量的增加而變得越來越高。Sycamore量子處理器在約200秒內從電路中收集100萬個樣本,而通過他們目前的基準測試表明:最先進的經典超級計算機(Summit是IBM為美國能源部(Department Of Energy)打造的超級計算機,目前是世界上最快的)完成同等任務將需要約1萬年的時間。

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量子計算機Sycamore芯片,必須冷卻到接近絕對零度才能工作

IBM對谷歌量子霸權成果提出批判和質疑

但IBM團隊(Edwin Pednault, John Gunnels和Jay Gambetta)反駁了谷歌的說法。10月21日,他們在IMB官方博客發文稱:“通過調整Summit超級計算機處理任務的方式,只需要2.5天可完成同樣任務,並且具有更高的保真度。這實際上還只是一個保守的、最壞情況的估計,我們希望通過額外的改進,可以進一步降低模擬的經典成本。”並且,IBM還表示,“建造量子系統是科學和工程的壯舉,將它們作為基準是一項艱鉅的挑戰。谷歌的實驗極好地展示了基於超導的量子計算的進步,但它不應被視為量子計算機比經典計算機‘量子霸權’的證據。”

谷歌量子霸權獲權威“認證”!論文登《Nature》封面77位作者合著

IBM團隊表示:量子計算機不存在對經典計算機的“量子霸權”統治,它們在未來將協同工作,因為每個計算機都有其獨特的優勢。術語“量子霸權”正在被廣泛誤解並導致越來越多的混淆。準確來講這次谷歌團隊的實驗應該是:量子計算機第一次做了一些經典計算機無法做到的事情。為了讓量子對社會產生積極的影響,未來的任務是繼續構建和製造功能更強大、可編程的量子計算系統,這些系統可以實現、可重複和可靠地實現廣泛的量子演示、算法和程序。這是量子計算機實現實際解決方案的唯一途徑。量子計算的概念激勵著包括物理學家、工程師和計算機科學家在內的新一代科學家從根本上改變信息技術的面貌。而當下量子霸權的門檻--做經典計算機無法做到的事情--還未跨入。最好的還沒有到來,比賽仍在繼續!”

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