什么是“量子霸权”？实现“量子霸权”意味着什么？

2019-09-24 09:45

谷歌最近“无意中”透露他们已经实现了“量子霸权”，在其上传至NASA的一篇论文中显示，谷歌的量子处理器在3分20秒内解决了目前世界上最强超级计算机“Summit”需要跑上1万年的计算问题。不过，随后该篇论文又被删除，谷歌和NASA也均未对外回复。

据了解，量子霸权指的是量子计算在某个问题上，可以解决经典计算机不能解决的问题或者是比经典计算机有显著的加速。从谷歌给出的数据来看，他们显然已经远远超过了迄今为止最强超级计算机。

谷歌使用了53个量子比特的量子处理器Sycamore完成了实验题目：“证明一个随机数产生器产生的数确实随机”，虽然该问题没有任何实际应用价值，但是量子处理器只花了200秒就完成了超级计算机需要大约一万年时间来执行的等效任务。

而量子计算机之所以如此强大，是因为它和经典计算机的运算法则不一样。在经典计算机系统中，一个比特在同一时间只有0或1，只存在一种状态，但量子比特可以是1和0，同时存在两种状态，比如50个量子比特一次可以进行2的50次方运算。

虽然这次谷歌实现了“量子霸权”，但并不意味着它可以在实际应用中替代经典计算机，IBM研究主管Dario Gil认为不应该使用量子霸权作为衡量该领域进展的指标，“几乎所有的人都会误解这个实验和‘霸权’一词，而且量子计算机不会取代传统计算，二者是协作模式。”英特尔实验室量子硬件总监Jim Clarke也表示，量子计算机要在商业上落地还需要持续研发。

所以，谷歌此次通过53个量子比特实现了特定问题下的“量子霸权”，虽是量子计算领域里程碑的事件，但离真正的量子计算时代还非常远，在无意义的单一特定问题后面，还有诸多软硬件的难题需要攻克。