量子计算机一项开创性的实验表明，可以在非常特定的领域超过我们最快的古典计算机。
Google Quantum AI研究人员发现了一个“稳定的计算阶段”，可以通过现有量子处理单元（QPU），也称为量子处理器。
这意味着，当量子计算机输入此特定的“弱噪声阶段”时，他们可以执行计算复杂的计算，以超过该性能的性能最快的超级计算机。这项研究 - 由亚历克西斯·莫文（Alexis Morvan），Google的一名量子计算研究人员 - 10月9日在《期刊》上发布自然。
Google Quantum AI代表在电子邮件中告诉Live Science：“我们专注于为无法在古典计算机上完成的量子计算机开发实用应用程序。” “这项研究是朝这个方向迈出的重要一步。我们的下一个挑战是展示具有现实影响的'超越古典'应用。”
但是，量子计算机产生的数据仍然嘈杂，这意味着它们仍然需要进行相当密集的量子“误差校正”，因为量子数的数量增加，以便量子位保留在“弱噪声阶段”中，他们补充说。
Qubits嵌入在QPU中的，依赖于量子力学并行运行计算，而经典的计算位只能按顺序处理数据。 QPU上的量子越多，机器的功能呈指数强大。由于这些并行处理功能，可以在几秒钟内通过量子计算机来完成数千年经典计算机的计算。
但是Qubits是“嘈杂的”，这意味着它们高度敏感并且由于干扰而容易失败。大约100 QUBITS中有1次失败， 相对十亿，十亿位。例子包括环境干扰，例如温度变化，磁场甚至是空间的辐射。
这个高错误率意味着要实现“量子至上”，您将需要非常熟练的错误校正技术（尚不存在）或具有数百万量子位的量子计算机。缩放量子计算机并不容易，在今天的一台机器站在大约1,000。
但是，由Google科学家们开展的新实验表明，量子计算机可以在特定的计算中承受当前噪声水平，并且超过了古典计算机。但是，当机器扩展时，仍可能需要纠正误差。
科学家使用一种称为随机电路采样（RCS）的方法来测试超导码头2D网格的保真度，这是最常见的Qubits类型之一，是由悬浮在接近接近温度下的超导金属制成的。绝对零。科学家说，与经典超级计算机相比，RCS是衡量量子计算机的性能的基准，并且是在量子计算机上执行的最难基准。
实验表明，通过触发某些条件，可以在第一阶段和第二阶段（称为“弱噪声阶段”）之间过渡。在实验中，科学家人为地增加了噪音或减慢了量子相关性。在第二个“弱噪声阶段”中，计算足够复杂，以至于他们得出结论量子计算机可以胜过经典计算机。他们在Google的67 Qubit Sycamore芯片上证明了这一点。
Google Quantum AI代表说：“这是进入现实世界应用程序或超越古典商业应用程序的旅程的路点。” “这些应用程序不应在古典计算机上复制。我们在这项研究中的结果是朝着该方向迈出的重要一步。如果您无法在RCS基准上获胜，那么您将无法取得其他任何胜利。”
