世界第一超算Summit需要大约一万年来完成的计算,量子计算机需要多久?谷歌的量子霸权时代
谷歌的研究人员给出答案:3分20秒谷歌的量子霸权时代
据英国《金融时报》报道,谷歌研究人员在九月底向美国航空航天局(NASA)提交的论文中写道,其实实验标志着量子处理器上执行的首次计算。而这一恐怖的计算速度,被研究人员称作是“量子霸权”的证明。
如果实验经过业界认可,这将是计算机领域的一大里程碑。而在这个论文的更早些时候,IBM宣布将在10月推出53量子比特的商用量子计算机,向外部用户开放使用,并称这是迄今为止全球最强大的量子计算机,能让用户运行“更加复杂的纠缠和连接设备”。
这是否意味着,量子霸权时代已经离我们不远了?
所谓的量子霸权,即指量子计算机拥有秒杀所有传统计算机的计算能力。
为什么量子计算机能如此强大?这一烧掉全球无数顶尖科学家脑细胞的黑科技,跳出了传统物理定律的限制。传统计算机每比特非0即1,量子比特可以拥有两种状态,即处于又是0又是1的叠加状态,这使得量子计算机拥有传统计算机无法想象的超能力。举个例子,如果x=0,运行A;如果x=1,运行B。传统计算机永远只会执行一个逻辑分支,要么A,要么,要么两种情况各一个。但在量子计算机中,变量X是叠加态,既为1,又为0,因此它可以在一次计算中同时执行A和B。
如果我们将量子比特的数量增加到10个,那么传统计算机需要计算2^10次。量子计算机需要多少次?是的,还是一次。我再把量子比特加到100个,1000个,10000个乃至更多,现有计算机工作上万年的工作量,量子计算机只需几分钟就能搞定。
在量子计算机面前,复杂的宇宙模拟,航空航天,地震预测,天气预报,高能物理,化学模拟,药物研发,金融分析,加密通讯等等种种科学计算以及当下最火热的AI应用所需的超强算力,都只是小菜一碟。近年来,这一象征着国家科技实力巅峰的研究已经成为全球各国竞相发展的热点。谷歌的量子霸权时代
“量子霸权”的深远意义,令无数科学家前仆后继地投入其研究当中。从世界顶尖高校到谷歌,IBM,英特尔,D-wave等世界顶尖IT公司都为此项工程投入了大量资源。谷歌的量子霸权时代
在此事更早以前2018年3月谷歌推出其72量子比特的量子计算机芯片Bristlecone,当时称“对Bristlecone可以实现量子至上的态度持谨慎乐观的态度”。目前量子计算主要是三种技术途径,分别是谷歌和IBM采用的通过超导系统实现量子计算机,微软的拓扑量子计算,英特尔的超导量子计算和硅量子点同步开发,但至今为止,尚无机构真正开发出一款可通用的于各种计算任务的量子计算机。已经推出的机器们都有着各种各样的局限性,规模尚小,容错率差,在应用上也往往被局限于某种特定的领域,而且量子计算机制作艰难每一步的发展都极其不易,就现在而言还没有真正解决量子计算机的物理基础问题。
美国的通信巨头AT&T最近也表示在研究量子网络或者连接量子计算机的技术。谷歌的新论文一出,MIT的教授兼量子专家Will Oliver将其喻为美国在量子计算领域的“小鹰号”。
如果谷歌的量子计算机论文经审议发表,这将是量子科学界非常值得庆贺的事情。也将标志量子时代的真正来临。

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