先驗地,我們說谷歌或許在計算上實現了本世紀的突破。它的 Sycamore 量子處理器可以在短短 3 分 20 秒內成功完成最強大的超級電腦(即 IBM Summit)需要 10,000 年才能完成的運算。
成功於量子計算在經典計算中不可能實現的是物理學家約翰·普雷斯基爾 (John Preskill) 在 2012 年提出的「量子霸權」的定義。這將是世界首例……但必須非常謹慎地對待這一消息,因為它尚未得到谷歌的正式確認。這並不是唯一令人煩惱的細節。
實驗室實驗
這一切都始於美國太空總署網站上發表的一篇科學文章,但該文章現已消失。英國報紙金融時報不過還是有時間去諮詢一下。在文中,研究人員自己談到了“重要的一步”。
問題是谷歌頑固地拒絕評論和證實這一消息。人們開始聽到人們正確看待這項壯舉的聲音。首先是 IBM 研究總監達裡奧吉爾 (Dario Gil),他是Google在量子運算競賽中的強勁競爭對手。對他來說,已經完成的事情是“一項實驗室實驗,旨在主要(而且幾乎肯定是專門)實施非常具體的量子採樣程序,但沒有實際應用”。谷歌的系統將被設計為處理單一的、非常具體的計算。因此,它還遠遠沒有構成真正的可編程和多功能計算機。在實現之前還需要取得許多進展能源、機器學習或新材料領域的工業應用。
穩定量子態
請記住,量子位元 (qubit) 與經典位元不同,因為它們由兩個基本狀態(0 和 1)的量子疊加組成。透過將它們連結在一起,它們的狀態數量呈指數級增加,這使得立即計算數百萬種可能性成為可能。最大的問題是疊加的量子態非常不穩定。
因此,Google成功地穩定了 53 位元量子結構,足以進行大規模計算。仍根據金融時報,這將大大減少它們之間量子位元的干擾,從而降低錯誤率。並且還證明了他的系統中的錯誤是不同的並且彼此不相關,這為有一天適用於更複雜系統的校正技術開闢了道路。
谷歌將其量子計算計畫委託給了加州大學聖塔芭芭拉分校的實驗物理學家約翰·馬蒂尼斯 (John Martinis)。它的目標是到 2017 年實現量子霸權。