全球联:实现“量子霸权”这意味着什么?
谷歌有望成为首个宣称实现“量子霸权”的公司。早在去年谷歌就与NASA合作,致力于实现“量子霸权”。根据提前泄露的论文,谷歌已经能够利用一台53量子比特的量子计算机实现传统架构计算机无法完成的任务——在世界第一超算Summit需要计算1万年的实验中,谷歌的量子计算机只用了3分20秒。
这是迄今为止表明量子计算机超越传统架构计算机,并走向实用化最为强烈的迹象。“相对于所有已知经典算法而言,这种巨大的提速在实验中实现了计算任务上的量子霸权,并预示了人们期待已久的计算范式的出现。”谷歌在论文中写道。
不过NASA很快就把这篇文章删除了,谷歌官方也未对此表态。严谨的科学家认为,这或许是一项尚未证实的实验和一篇尚未完成的论文提前被泄露了。“谷歌的实验很可能还没有经过认证,提前被泄露了甚至可能引起相关的法律诉讼。”一位中科大从事量子物理研究的教授对第一财经记者表示。
目前尚无法证实谷歌是否真正实现了所谓的“量子霸权”,也就是指当量子计算机发展到50个比特时,计算能力将超越全球最快的传统计算机,实现“称霸”。但谷歌和IBM都已分别在2017年11月和2018年3月宣称实现了50个和72个量子位的原型机。
今年3月3日,谷歌量子AI实验室三名科学家在《自然》杂志上发表文章指出:“量子计算领域即将迎来历史性的里程碑——量子霸权。虽然现在仍然不知道与应用相关的算法是否能够很快提升计算速度,但是只要量子计算的硬件,也就是量子计算机性能足够强大,我们就能够测试并且发展新的算法。”
量子计算机的研制目标分为三个阶段:
第一个阶段就是“量子霸权”阶段;
第二个阶段是实用化量子模拟机阶段,实现数百个量子比特相干操纵的专用型量子计算系统,应用于具有实用价值的组合优化、量子化学、机器学习等方面,指导新材料设计、药物开发等;
第三个阶段是通用可编程的量子计算机阶段,能够相干操纵数亿量子比特,实现可容错的量子计算机,能在经典密码破解、大数据搜索、人工智能等方面发挥巨大作用。
“如果完成三个阶段,意味着人类实现了量子计算机的梦想,这将是人类实现第二次信息革命,全面进入量子信息时代的标志。”中科大副研究员张文卓对第一财经记者表示。
目前,全球都仍处于第一阶段的竞逐中。在美国,从谷歌到IBM,在中国,从阿里巴巴到腾讯,世界顶尖的科技公司都在竞相建造出第一台可实际应用的量子计算机。