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量子计算机首超超算

发布时间:19-09-28 阅读:464

谷歌的量子位电路由超导材料制成。

芯片

IBM的实验室

大年夜洋网讯 美国谷歌公司钻研职员近日在美国国家航空航天局(NASA)官网上颁发论文,称其所钻研的量子谋略机仅需3分20秒就可完成今朝举世最快超级谋略机(“超算”)“顶点”需一万年才能完成的谋略。

谷歌称这是量子谋略机成长的一个紧张里程碑,并以此传播鼓吹自己已经成功实现了“量子霸权”。但这个“第一”充溢了争议:NASA官网随后删除了论文,称该钻研尚未颠末同业评议,可能为误发;对手IBM则称该系统是专门为办理单个问题而设计的硬件,而非通用谋略机。无论这个第一是否算数,钻研职员普遍觉得,量子谋略机间隔办理随意率性实际问题还必要数年光阴。

证实量子上风的谋略机

这篇论文的题目是“应用可编程超导处置惩罚器的量子上风”,并具体先容了谷歌所说的第一个只能在量子处置惩罚器上履行的谋略。英国媒体在这篇论文被删除前保留了一份副本,“据我们所知,这个实验标志着第一个只能在量子处置惩罚器长进行的谋略。”这篇论文写道。

据英国媒体20日报道,谷歌的量子谋略机名为Sycamore,有54个超导量子位元,此中在测试时代事情的超导量子位元有53个。它的谋略义务是“证实随机数发生器孕育发生数字的随机性”。

据报道,Sycamore能够在3分20秒内完成上述谋略,而天下上最快的传统超级谋略机“顶点”办理同样的问题大年夜约必要1万年。这意味着传统谋略机无法就此进行谋略,并使得Sycamore成为第一个证实量子上风的谋略机。

间隔办理实际问题还需数年光阴

论文同时指出,只管这台谋略机实现了“量子霸权的实验”,并预示着“备受等候的谋略范式的呈现”,但它只能够履行单一的、高度技巧性的谋略,量子谋略机间隔办理实际问题还必要数年光阴。

据报道,谷歌在2017年头?年月次组装了一台量子谋略机,但此次考试测验没有成功,由于这个含有72个超导量子位元的系统太难节制了。后来,谷歌与美国国家航空航天局相助,合营开拓量子谋略机技巧。不久后,谷歌开拓出54个量子位元设计的Sycamore,用于实现新的冲破。

然而,至少有一家竞争对手对谷歌传播鼓吹的成绩提出了质疑。在吸收英国媒体采访时,IBM钻研主管吉尔表示,谷歌传播鼓吹已取得量子霸权职位地方“完全是差错的”。吉尔说,谷歌的系统是专门为办理单个问题而设计的硬件,并不是一台通用谋略机。在开拓量子谋略机的竞争中,IBM是谷歌的最大年夜竞争对手。

量子霸权

加州理工学院教授普雷斯基尔在2012年提出了“量子霸权”的观点,即量子谋略性能在特定问题上逾越天下上机能最好的经典谋略机。

量子力学轨则

量子谋略机依据一套完全不合于经典谋略机的量子力学轨则运行。量子位是量子谋略机应用的基础信息单位。经典谋略机中的比特为0或1,基于此进行二进制运算。量子位使用了被称为叠加的量子征象,这意味着它们本色上同时以1和0的形式存在。

谋略措施

量子谋略机在谋略方面的上风在于,它成倍地增添了可以处置惩罚的信息量——在抱负状态下,50个量子比特一次可以进行2的50次方次运算,这已经是个天文数字。

“IBM Q系统1号”有面包车大年夜小

在今年1月的破费电子展上,IBM推出了第一台商用量子谋略机。这台电脑被称为“IBM Q系统1号”,大年夜约有一辆面包车那么大年夜,经由过程云谋略供给谋略能力。

只管“IBM Q系统1号”还远不是一种实用的谋略设备,但业内人士觉得它比曩昔的量子谋略机加倍靠得住——量子谋略芯片异常不稳定,轻易受到热电滋扰,而IBM的新设计能够将这种滋扰降到最低。

一些专家也表示,虽然Sycamore可能成功地完成了上述义务,但它很可能是颠末练习才得以处置惩罚这个义务的,这意味着它不会在其他没有颠末练习的义务上取得同样的成功。

前景伟大年夜利用广泛

钻研职员对量子谋略机的成长更为乐不雅。“谷歌近来发布实现量子霸权的成便是里程碑式的。”英特尔量子硬件主管克拉克说,“我们将和业界一路努力,快速推进相关领域的钻研,以实现量子谋略的真正潜力。虽然这项技巧的研发回处于马拉松比赛的前1公里,但我们坚信它的潜力。”

南加州大年夜学的里德尔教授也称颂谷歌系统削减了“串扰”,即量子谋略机的量子位互相滋扰的问题。“(谷歌)展示了一条量子谋略的蹊径,一旦你拥有了一台能完全矫正自己差错的量子谋略机,就会看到无限可能。”他说。

谷歌估计,量子谋略机的能力将以“双指数速率”增长,而传统谋略机经久以来不停遵照摩尔定律,即每隔18个月阁下,谋略机的能力就会增长一倍。

钻研职员估计,量子谋略能力一旦开拓出来,量子谋略机有望在密码学、化学、人工智能和机械进修等不合领域孕育发生伟大年夜影响。

文/广州日报全媒体记者 温俊华编译



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