谷歌实现量子霸权真的吗?到底是真是假,传统计算机要1万年,有点不信!

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  世界第一超算Summit前要离米 1万年来完成的计算,量子计算机前要多久?

  谷歌的新论文已提交至nasa.gov,但NASA组阁 后很快又将其删除,谷歌发言人拒绝就论文及其结果的真实性予以组阁 ,NASA也未予以置评。

  谷歌研究人员给出答案,3分20秒。

  早在今年的9月21日,据英国《金融时报》报道,谷歌研究人员向美国国家航空航天局(NASA)提交的论文中写道,真是验标志着量子正确处理器上执行的首次计算。而什儿 堪称“恐怖”的计算时延,被研究人员称作是“量子霸权”的证明。

  世界第一超算Summit前要离米 1万年来完成的计算,量子计算机前要多久?

  据次要美媒报道,论文被撤或因其研究还未经同行评审彻底讨论,而评审过程需经数周或数月时间。

  10月23日,量子计算机的另另一一5个多 核心玩家IBM看不过去了,直接公开批评谷歌的说法有误导性,计算方式有bug,现代超算根本不需离米 那末 长的时间。

  其博客指出,谷歌在估算经典超算前要111500年来计算的估算上出了大问题,而IBM的方式前要让超算在2.半个月内以更高的保真度完成相同计算任务。这还是”保守的、最坏具体情况的估计“,太多研究能进一步减少时间。

  现在什儿 事件有了新的进展:北京时间10月23日晚,《Nature》杂志在官网放出重磅消息:另另一一5个 月前被 NASA 发表又火速撤下的谷歌“量子霸权”论文重新发表,称其是量子领域中“Hello World”一样的里程碑事件。

  论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5.pdf

  谷歌此举疑似对IBM的无声反击!

  不过,谷歌CEO在接受采访时,并未正面组阁 “关于111500年的计算与否有bug“,如果说量子计算机前会取代经典计算机。

  谷歌的量子计算系统

  一、量子计算为哪些强大?

  所谓量子霸权,即指量子计算拥有秒杀所有传统计算机的计算能力。为哪些量子计算能强大到那末 地步?什儿 烧掉全球无数科学家脑细胞的神秘黑科技,总出 来传统物理定律的限制。传统计算机每比特非0即1,而在量子计算机中,量子比特前要以发生即是0又是1的量子叠加态,这使得量子计算机具备传统计算机无法想象的超能力。举个例子,机会x=0,运行A;机会x=1,运行B。传统计算机永远只会一次执行五种逻辑分支,要么A,要么B,要么五种具体情况各运行一次。但在量子计算机中,变量X是量子叠加态,既为1,又为0,前会它前要在一次计算中同時 执行A和B。

  机会亲戚亲戚大伙将量子比特的数量增加到10个,那末 传统计算机前要计算2^10=1024次。量子计算机前要计算几条次呢?还是1次。亲戚亲戚大伙再把量子比特数加到1150个、11150个、111500个乃至更多,看出差距什么如果?现有计算机要运行上万年的工作量,量子计算机只用几分钟就能拿下。在量子计算机面前,简化的宇宙模拟、航空航天、地震预测、天气预报、高能物理、化学模拟、药物研发、金融分析、加密通信等种种科学计算以及当下火热的AI应用所需的超强算力,都如果小菜一碟。近年来,什儿 象征着国家科技实力巅峰的研究机会成为全球各国竞相发展的热点。

  二、IBM炮轰谷歌:“量子霸权”是误导!

  IBM和谷歌在量子计算领域发生着直接的竞争。早些如果 ,IBM组阁 将在10月推出53量子比特的可商用量子计算机,向内外部用户开放使用,并称这是迄今为止全球最强大的量子计算机,能让用户运行“更加简化的纠缠和连接设备”。

  “亲戚亲戚大伙已有足够的证据表明’量子霸权’一词被广泛误读且造成太多的困惑,亲戚亲戚大伙建议亲戚亲戚大伙五种再使用什儿 词,且希望社区尽早放弃继续使用什儿 词。”IBM博客中写道。

  IBM研究人员称,量子计算机并有的是传统计算机的“霸权”,机会实验室所做的实验旨在实施五种非常具体的量子采样系统进程,而那末 实际应用。

  其博客指出,谷歌在估算经典超算前要111500年来计算的估算上出了大问题,而IBM的方式前要让超算在2.半个月内以更高的保真度完成相同计算任务。这还是”保守的、最坏具体情况的估计“,太多研究能进一步减少时间。

  而谷歌111500年的估算,是基于另另一一5个 错误的假设,即在经典计算机中运行大问题的量子模拟所前要的RAM会非常高。谷歌用时间来弥补空间的不足,才估计出111500年的时间。

  五位IBM研究人员还发表了一篇论文《Leveraging Secondary Storage to Simulate Deep 54-qubit Sycamore Circuits》来支持其看法。

  IBM论文地址:

  chromeextension://cbnaodkpfinfiipjblikofhlhlcickei/src/pdfviewer/web/viewer.html?file=https://arxiv.org/pdf/1910.09534.pdf

  三、谷歌IBM英特尔均已布局,中国有的是重大突破

  “量子霸权”的深远意义,令无数科学家前仆后继地投入期研究之中。从世界顶级高校到谷歌、IBM、英特尔、D-Wave等IT公司都为这项事业砸下了少许的资源。

  不算还未正式到来的IBM 53量子比特的量子计算机,现在市面上最大的商用量子设备离米 是20量子比特。IBM、谷歌、IonQ等机构机会分别测试了150、72、1150量子比特设备。

  此前,谷歌曾于2018年3月推出其72量子比特的量子计算机芯片Bristlecone,当时称“对Bristlecone前要实现量子至上的态度持谨慎乐观的态度”。

  中国在量子计算机领域有的是重大进展。在今年的8月份,由中国科学技术大学和浙江大学主导的两支研究团队分别在《物理评论快报》和 Science 上发表了其在量子计算上的最新研究。另另一一5个 研究的重点五种相同,但都采用了高量子比特芯片作为基础物理研究课题的实验平台,显示了中国作为量子计算第一梯队的实力。

  目前的量子计算主要有五种技术路径,分别是谷歌和 IBM 采用的通过超导系统实现量子计算、微软的拓扑量子计算、英特尔的超导量子计算和硅量子点同步研发。

  但迄今为止,尚无机构真正开发出一款可通用于各种计算任务的量子计算机。机会推出机器们都面临这各种各样的局限性,规模尚小、容易出错,在应用上也往往被限制于五种特定领域。

  建造量子计算机的每一步都非常艰难,就现在而言,量子计算机的物理基础大问题还远未得到正确处理。

  比如为了保证粒子具有尽机会小的热量,研究人员们通常前要将正确处理器保持在几乎绝对为零的温度,前会错误率机会会急剧上升。控制系统亦需经过非常精细的设计,来自内外部环境的少许能量都机会造成量子态崩溃。

  另外,和太多自然过程一样,量子计算过程中也发生噪声,量子比特内内外部的热量、量子力学过程中的随机波动等因素,都机会干扰量子比特的具体情况,最终对计算行态造成影响。

  IBM Q量子计算机内内外部

  四、论文遭热议:看好潜力,拒绝神话

  美国通信巨头AT&T最近也表示在研究量子网络或连接量子计算机的技术。

  谷歌新论文的消息一经传出,麻省理工学院教授兼量子专家Will Oliver将其喻为美国“小鹰号”航空母舰在航空领域的首次飞行,相信它将进一步推动量子计算领域的研究。

  英特尔量子硬件主管Jim Clarke同样看好谷歌什儿 进展,他认为商用量子计算机的实现离不开研发的进步,真是目前还如果这场马拉松的第一英里,但亲戚大伙坚信这项技术的潜力。

  不过,并有的是所一帮人 都对量子科学的进展感到乐观。比如一帮人质疑说,机会一台超级计算机要花一万年能不能检验量子计算机所产生的答案,那你为社 在么在确定量子计算机获得的答案如果对的呢?

  机会目前尚不清楚谷歌的量子计算机究竟是在执行哪些任务。IBM研究主管Dario Gil认为,另另一一5个 机会是针对非常狭窄的量子采样大问题设计的实验,五种原因着哪些机器将发生主导地位。

  他说:“实际上,量子计算机永远前会比传统计算机具有“至高无上”的地位,但机会它们各有千秋,它们将与它们协同工作。”对于太多大问题,古典计算机将仍然是使用的最佳工具。

  结语:量子霸权论将至,但真正落地还很遥远

  机会谷歌的新量子计算机论文经过审议发表,这将是量子科学界非常值得喜讯为社 写的一件事。

  不过,量子计算机距离严格意义的大规模商用还为时尚早,科学进步从来有的是漫长的苦旅,要正确处理当前哪些机器发生的易被破坏、不稳定等工程化大问题。要创造创造发明易构建、易管理和扩展的商用机器,还需研究人员们持之以恒地探索。