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“量子霸權”來了,中國如何應對

核心提示: 谷歌真的實現“霸權”了嗎?谷歌剛剛宣稱實現“量子霸權”,同樣在量子計算領域深耕的IBM就提出了質疑。

“量子霸權”一石激起千層浪。2019年10月24日,《自然》雜志刊發了谷歌公司的一篇論文。谷歌在該論文中表示,其開發出一款54量子比特數(其中53個量子比特可用)的超導量子芯片“Sycamore”。基于Sycamore,谷歌對一個53比特、20深度的電路采樣一百萬次只需200秒。而目前最強的經典超級計算機Summit要得到類似的結果,則需要一萬年。基于這一突破,谷歌宣稱其率先實現了“量子霸權”。

谷歌真的實現“霸權”了嗎?谷歌剛剛宣稱實現“量子霸權”,同樣在量子計算領域深耕的IBM就提出了質疑。

IBM研究人員在發表的論文中寫道,谷歌在實驗中并沒有充分挖掘超級計算機的潛力。如果按照IBM的方法來對超級計算機進行編程,僅需2.5天就能完成谷歌論文中量子計算機耗時200秒的任務。

其實“量子霸權”這一概念最早是由加州理工學院理論物理學家John Preskill在2011年的一次演講中提出的,也可翻譯為“量子優越性”或“量子優勢”。衡量量子計算機實現“量子霸權”的標準是:能比經典計算機更好地解決一個特定計算問題。

中國科學技術大學量子物理與量子信息研究部教授朱曉波認為,此次谷歌發表的研究成果是人類首次實驗演示在一個計算復雜度被嚴格證明的問題上,量子計算機相較于經典計算機有壓倒性優勢,因此有著重要的里程碑式意義。不過,他同時指出,由于谷歌此次只是將之應用在某一個特定問題上,且該問題目前還沒有任何實用價值,因此不少同行認為其稱自己實現“量子霸權”有過分夸大的嫌疑。

那么,谷歌此次成果是否為人類開啟了計算的新時代呢?“谷歌確實開辟了量子計算機的新紀元。”國內某知名高校物理系一位要求匿名的教授說,當量子計算機可以操控53個量子比特的時候,它就不再是個“玩具”了。朱曉波亦認為,盡管它距離發展成可實用的計算機還有很遙遠的路要走,但這是量子計算機的一個起點。

近年來,中國在量子計算相關領域的投入非常可觀,并取得了諸多成果,先后創造了10個、12個、18個量子比特糾纏的新紀錄,一批科研院所和企業也在量子計算領域有相關研究或布局。朱曉波表示:“從公開發表的論文來看,在量子處理器所集成的數量以及性能等綜合指標上,我國與谷歌存在一定的差距,但并沒有明顯的代差,如果能有效地組織起國內的核心力量,并提供足夠的資源支撐,有望在兩三年內迎頭趕上。”

中國科學院院士、中國科學院量子信息重點實驗室主任郭光燦認為,中國要在量子計算領域迎頭趕上,還需要做到兩點:一是改變現在分散的格局,因為“游擊戰競爭不過大兵團”;二是摒棄以論文為導向的做法,因為“如果以論文為導向的做法不改變,投入再多錢也難以趕上。”(本文摘編自《中國科學報》)

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責任編輯:趙文源
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