量子計算機一項開創性的實驗表明，可以在非常特定的領域超過我們最快的古典計算機。
Google Quantum AI研究人員發現了一個“穩定的計算階段”，可以通過現有量子處理單元（QPU），也稱為量子處理器。
這意味著，當量子計算機輸入此特定的“弱噪聲階段”時，他們可以執行計算複雜的計算，以超過該性能的性能最快的超級計算機。這項研究 - 由亞歷克西斯·莫文（Alexis Morvan），Google的一名量子計算研究人員 - 10月9日在《期刊》上發布自然。
Google Quantum AI代表在電子郵件中告訴Live Science：“我們專注於為無法在古典計算機上完成的量子計算機開發實用應用程序。” “這項研究是朝這個方向邁出的重要一步。我們的下一個挑戰是展示具有現實影響的'超越古典'應用。”
但是，量子計算機產生的數據仍然嘈雜，這意味著它們仍然需要進行相當密集的量子“誤差校正”，因為量子數的數量增加，以便量子位保留在“弱噪聲階段”中，他們補充說。
Qubits嵌入在QPU中的，依賴於量子力學並行運行計算，而經典的計算位只能按順序處理數據。 QPU上的量子越多，機器的功能呈指數強大。由於這些並行處理功能，可以在幾秒鐘內通過量子計算機來完成數千年經典計算機的計算。
但是Qubits是“嘈雜的”，這意味著它們高度敏感並且由於乾擾而容易失敗。大約100 QUBITS中有1次失敗， 相對十億，十億位。例子包括環境干擾，例如溫度變化，磁場甚至是空間的輻射。
這個高錯誤率意味著要實現“量子至上”，您將需要非常熟練的錯誤校正技術（尚不存在）或具有數百萬量子位的量子計算機。縮放量子計算機並不容易，在今天的一台機器站在大約1,000。
但是，由Google科學家們開展的新實驗表明，量子計算機可以在特定的計算中承受當前噪聲水平，並且超過了古典計算機。但是，當機器擴展時，仍可能需要糾正誤差。
科學家使用一種稱為隨機電路採樣（RCS）的方法來測試超導碼頭2D網格的保真度，這是最常見的Qubits類型之一，是由懸浮在接近接近溫度下的超導金屬製成的。絕對零。科學家說，與經典超級計算機相比，RCS是衡量量子計算機的性能的基準，並且是在量子計算機上執行的最難基準。
實驗表明，通過觸發某些條件，可以在第一階段和第二階段（稱為“弱噪聲階段”）之間過渡。在實驗中，科學家人為地增加了噪音或減慢了量子相關性。在第二個“弱噪聲階段”中，計算足夠複雜，以至於他們得出結論量子計算機可以勝過經典計算機。他們在Google的67 Qubit Sycamore芯片上證明了這一點。
Google Quantum AI代表說：“這是進入現實世界應用程序或超越古典商業應用程序的旅程的路點。” “這些應用程序不應在古典計算機上複製。我們在這項研究中的結果是朝著該方向邁出的重要一步。如果您無法在RCS基准上獲勝，那麼您將無法取得其他任何勝利。”
