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美科技巨头谷歌:我实现了“量子霸权” IBM:是

时间:2019-10-31 16:42 来源:未知 编辑:重庆思源娱乐新闻

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谷歌:我实现了“量子霸权” IBM:是吗? 当地时间10月23日,美国科技巨头谷歌在英国《自然》杂志上刊登论文,宣称其量子计算器已经实现了“量子霸权”(quantum supremacy)。谷歌首席执...

  谷歌:我实现了“量子霸权” IBM:是吗?

  当地时间10月23日,美国科技巨头谷歌在英国《自然》杂志上刊登论文,宣称其量子计算器已经实现了“量子霸权”(quantum supremacy)。谷歌首席执行官桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)发表文章,说谷歌一共花费了13年的时间来达成这一突破。

量子信息展区内,量子剧场沉浸式体验空间,全球首颗量子科学实验卫星——墨子号,已为我们织就起一张纵横寰宇的天地网络。韩苏原 摄
资料图:量子信息展区内,量子剧场沉浸式体验空间。韩苏原 摄

  “量子霸权”是什么?

  “量子霸权”这一概念是2011年,美国理论物理学家约翰·普瑞斯基尔(John Preskill)提出。这里的“霸权”并非我们平时理解的“霸权主义”,量子霸权是一个专有名词,意思是在处理同一个问题时,量子计算拥有了超越所有古典(非量子)计算机的能力,实现量子计算机特有优势。在物理实验领域,由于迄今没有任何一台量子装置在实际的测试中验证这一能力,因此,谁能证明这种能力,就代表了实现“量子霸权”。

  “量子霸权”的实现之所以重要,是因为这就代表量子计算能力从理论变成了实际,随之而来的就是新的计算能力的飞跃。

  一般观点认为,量子计算机至少需要 49 个“量子比特”才能达成“霸权”目标。量子比特(Qubit)与传统计算机的比特(bit)具有截然不同的特性,传统计算器只能在一个比特中表达“1”或者“0”,但由于量子效应,量子字节的位置、方向、动量等数值无法得到明确定义,因此能够同时表示“1”和“0”组成的叠加(superposition)状态。根据谷歌CEO皮查伊文章,所以如果你有2个量子比特,就会同时有四种可能状态,这种计算状态会呈“指数级”增长。

  谷歌的“量子霸权”

  在公布论文前,谷歌已经凭借着庞大的量子计算机规模在竞争中处于领先地位。2018年,谷歌展示了73量子比特计算机,该计算器明显强于位列第二的竞争对手IBM在今年9月18日公布的53量子比特研究成果。

  谷歌在《自然》的论文中表示,这次“量子霸权”实验中,谷歌使用了规模较小的54比特Sycamore计算机。该计算机能够在200秒内完成世界上最强大的超级计算机花费10000年所需的随机数计算量,这让目前所有传统计算机相形见绌。

  巨头之争

  早在2019年9月20日,谷歌曾向美国航空航天总署(NASA)提交了一份报告,称其研发的量子计算机成功在200秒时间内,完成现存最先进的传统超级计算机 Summit 需1万年时间处理的问题,全球首次实现量子霸权。

  不过该报告后续引发了较多争议,最终并未获学界认可。

  而美国另一科技巨头IBM在9月谷歌声称“实现量子霸权”时就提出了质疑。IBM在论文中批评,谷歌称自己实现“量子霸权”的说法具有误导性。

  由于谷歌的论文提前遭到泄露,IBM在21日发表博客,表示谷歌声称的“量子霸权”存在巨大缺陷,并没有完全利用现代超级计算机的计算能力,Summit完成谷歌声称的计算只需要2天半,根本用不着一万年。IBM说,在估算其传统超级计算机执行计算所需的时间时,谷歌“未能充分考虑大量磁盘存储”的开销。

  尽管IBM想要淡化谷歌的成就,不过科学研究界人士对此表示欢迎,《纽约时报》称科学家将此成果与莱特兄弟1903年的首次飞机飞行相提并论。

  据介绍,此次“量子霸权”计算研究者随后还会参与研究成果的讨论。(央视记者 徐德智)

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