谷歌“量子霸权”实现?几秒计算量=传统超算47年！

量子计算机被科学界广泛认为是计算能力提升的关键点，其拥有的前所未有的计算能力或许能够帮助人们突破科学研究的瓶颈。

近日谷歌宣布研发出了一款量子计算机，它可以在几秒内完成目前最好的超算需要 47 年才能完成的计算，这一突破将证明这种实验用机器可以胜过传统的竞争对手。

谷歌研究人员在 ArXiv 平台上发布的一篇预印本论文称，该公司的最新技术已经 " 超越了现有经典超级计算机的能力 "。

" 量子霸权 " 的争议

2019 年，谷歌声称自己是第一家实现 " 量子霸权 " 的公司，这一称号是量子计算机超越现有机器的一个里程碑。

这在当时引起了竞争对手的质疑，他们认为谷歌夸大了自已的计算机与传统超级计算机之间的区别。

竞争对手 IBM 指出，谷歌的 Sycamore 量子计算机能够完成的任务并不是特别困难，从技术上讲，传统计算机也可以完成，也就是速度慢一点。

关于谷歌的 " 量子霸权 " 之争持续了数年之久后，其在科学网站 ArXiv 上发表的最新论文展示了一种更强大的设备，也意味着这场争论终于可以告一段落。目前该论文尚未经过同行评审。

算力惊人

谷歌 2019 年推出的 Sycamore 处理器拥有 53 个量子比特（qubit），而新一代设备则将拥有 70 个。

增加更多的量子比特可以成倍地提高量子计算机的性能，新的计算机将比 2019 年的强 2.41 亿倍。

也就是说，即使是目前最快的计算机也比不上量子计算机的潜力，比如田纳西州的前沿（Frontier）超级计算机。

这些传统的计算机使用的是二进制代码的处理语言，这是一种基于两种状态之一的语言—— 0 或 1。而在量子计算的计量单位量子比特上，0 和 1 状态可以叠加出现，让信息量得以呈指数级提升，大幅提升计算效率。

研究人员表示，世界领先的超级计算机 Frontier 可以用 6.18 秒完成谷歌 53 量子比特计算机的计算。然而，同样的机器需要 47.2 年才能完成谷歌最新的 70 量子比特机器执行的计算量。

未有实际应用

总部位于英国剑桥的量子公司 Riverlane 的首席执行官 Steve Brierley 认为，" 这是一个重要的里程碑。关于我们是否已经达到或确实能够达到量子霸权的争论现在已经结束了。"

总部位于英国布莱顿的初创企业 Universal Quantum 的首席执行官 Sebastian Weidt 表示，量子计算机需要展示更多实用功能。

他说，" 这是量子优势的一个很好的证明。虽然在学术上是一个伟大的成就，但所使用的算法并没有真正在现实世界中得到实际应用。

" 我们真的必须进入实用量子计算时代——在那个时代，拥有数千个量子比特的量子计算机实际上将以传统计算机永远无法实现的方式为社会提供价值。"

目前，量子计算机的支持者表示，这项技术依赖于量子物理的特殊状态，在气候科学和药物领域拥有巨大潜力，或许还能够对抗气候变化、并创造出突破性的药物。

然而，量子计算机对当代加密系统构成了重大挑战，因此其也被视为最重要的国家安全问题之一。