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闹“乌龙”的量子霸权 何以搅动一池春水

2019-11-07 15:59:10| 发布者: 匿名| 热度: 2209

摘要: 据外媒报道,谷歌研发团队日前在一篇论文中称,他们首次展示了量子霸权。犹如莱特兄弟首次飞行量子计算领域对于实现量子霸权翘首以盼多时。韩 正甫介绍,尽管量子计算机的研究已持续多年,而且已有不少进展,但关于

量子霸权真的实现了吗?答案就像薛定谔的猫一样,难以捉摸。

据国外媒体报道,谷歌的研发团队在最近的一篇论文中表示,他们首次展示了量子霸权。然而,美国宇航局官方网站上发表的论文后来被删除了。

无论实现与否,量子霸权就像一个重量级的神秘客人,注定要在出现之前满足每个人的胃口。

3分20秒对10,000年

这当然与量子霸权本身的意义有关。

“量子霸权听起来有点霸道。它的真正含义是量子计算机已经达到了超越经典大型计算机的临界点。这种超越不是超越两倍或两倍,而是古典计算机无法实现的目标。”中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室韩付正教授说。

据国外媒体报道,谷歌在移除的论文中透露,如今最先进的超级计算机需要大约10,000年来计算其量子处理器在3分20秒内完成的任务。谷歌的研究团队表示,该实验“标志着一种只能在量子处理器上执行的计算”

不管这篇论文的内容是真是假,我们暂时不能按表。你能先告诉我,为什么量子计算机有如此强大的潜力吗?

"量子计算机和经典计算机在底部有非常不同的操作模式."中国科学院物理研究所研究员、固态量子信息与计算实验室主任范桁架在接受《科学技术日报》采访时说。

范桁架(Fan truss)表示,经典计算机最基本的单位是由0和1组成的比特,而量子计算机的底层运行模式符合量子力学,其最基本的单位是量子比特。此时,0和1不再是纯0和1,它们可以都是0和1。

量子位元的魅力在于,每增加一个量子位元,经典的电脑模拟就需要多种资源,例如储存和执行时间。

韩付正告诉记者,这些报告中的量子比特数是量子计算机用来处理问题的逻辑门数。量子位的增加对应于量子计算机计算速度的指数增长。例如,与具有51个量子比特和53个量子比特的量子计算机相比,计算速度的差异可以被看作是2的51次方与2的53次方的比率。

就像莱特兄弟第一次飞行一样

量子计算领域已经等待了很长时间来实现量子霸权。那么,如果量子霸权真的实现了,那意味着什么呢?

“这意味着量子计算机可以真正解决一些实际问题。至少我们可以相信量子计算机不是一个虚幻的概念。”韩付正回答道。

韩付正说,虽然量子计算机的研究已经进行了很多年,取得了很大的进展,但是关于量子计算机的争论并没有停止。有些人认为量子计算机只是一个概念,在现实中无法实现。如果量子霸权真的实现了,那么许多相关的争论将会平息,然后需要做的是把量子计算机推向实际应用。

麻省理工学院教授、量子计算专家威尔·奥利弗将量子霸权的实现比作莱特兄弟的第一次飞行。他说,这将为量子计算的研究注入更多的能量,并帮助量子计算机更快地实现其潜力。

然而,量子霸权的实现并不意味着量子计算机已经完全超越了经典计算机。

“目前,整个量子计算机系统还没有完全确定,还有许多问题需要解决。现在量子计算机的研发仍处于竞争的早期阶段,即实验室竞争阶段。”汉·付正告诉《科学日报》。

谈到量子计算机研发面临的核心问题,韩付正说,对于每一个加入到量子计算机中的量子比特,所有量子比特之间都需要纠缠,所以很难增加量子比特本身的数量。更具挑战性的是提高量子位操作的准确性和可靠性——这些方面仅仅通过技术优化是远远不够的,它们需要理论上的突破。

即使从长远来看,量子计算机也不会完全取代经典计算机。“量子计算机对经典计算机提出了更高的要求,但是量子计算机不能治愈所有的疾病。对于某些问题,量子计算机处理起来非常强大,而对于其他问题,经典计算机会处理得更好,而且它们在未来会相互补充。”范说。(北京,9月24日,科技日报)

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