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谷歌实现量子霸权?3分20秒解决超算要算1万年的问题

导读:美国能源部下的橡树岭国家实验室的Summit(“顶点”)是世界上功能最强大的超级计算机。但是,根据UK《金融时报》报告,Google在一篇论文中透露,他们的量子处理器解决了“顶点”需要

美国能源部下的橡树岭国家实验室的Summit(“顶点”)是世界上功能最强大的超级计算机。但是,根据UK《金融时报》报告,Google在一篇论文中透露,他们的量子处理器解决了“顶点”需要在3分钟20秒内运行10,000年的计算问题。

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如果情况属实,尽管只是在计算问题上击败了最强的超级计算,但这足以被视为一个里程碑。您知道,这符合所谓的“量子霸权”的定义:

加利福尼亚理工学院的教堂约翰·普里斯基尔(John Preskill)在2012年提出了量子至上的概念。也就是说,量子计算机可以在特定问题上超越了世界上性能最佳的经典计算机。

但是,Preskill预测量子霸权将由50位量子计算机实现,而Google这次使用53量子位,处理器名称为Sycamore。

《金融时报》在当地时间9月20日报道,Google将相关论文上传到了美国国家航空航天局(NASA)网站,随后将其删除。美国《财富》杂志援引Google消息人士的话说,该论文已被撤回,因为该研究未经同行评审。

“与所有已知的经典算法相比,这种巨大的加速意味着量子霸权已在计算任务上实现,证明了人们期待已久的计算范例。”该论文写道。

“据我们所知,该实验是仅适用于量子处理器的第一个计算。”

具体地说,研究人员分配给量子计算机的主题是“证明由随机数发生器产生的数字确实是随机的。”这是一个单一的高科技计算问题,研究人员承认它几乎没有实用价值。量子计算机可能会解决材料科学,机器学习和化学领域的实际问题,但这将需要数年时间。

但是,谷歌的科学家也乐观地认为,在量子霸权的里程碑之后,量子计算机的能力将成倍增长,从而比传统的摩尔定律更强大地推动了该行业。

魔术和易碎的量子位

量子计算机在一套与经典计算机完全不同的量子力学上运行。经典计算机中的位为0或1,并基于此执行二进制运算。在神奇的“叠加状态”祝福下,量子位可以同时为0和1,就像薛定ding着名的死猫一样。在理想状态下,50个量子位一次可以执行2个50度运算,这已经是一个天文数字。

微观量子态很难在器件上进行操作。谷歌采用了一个主要的主流思想,那就是使用超导态的宏观量子态。但是,尽管超导量子位具有量子计算的必要性质,例如纠缠态和叠加态,但它们也继承了量子态的弱点:它们非常脆弱并且容易受到干扰。

换句话说,超导量子计算系统通常需要更多的量子位来保护用于计算的量子位。量子比特的质量和数量同样重要。因此,尽管谷歌早在2018年3月就发布了72位量子处理器,但它并没有突破量子霸权。

此外,IBM和美国的一些初创公司也提供所谓的量子计算服务,但它们只能在特定问题上展示通用计算机的优势,而不能击败最强大的超级计算机。

9月18日,IBM宣布将在下个月向所有人开放53比特的“商业”量子计算机,这将是该公司迄今为止开发的最强大的产品。分处理。

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