谷歌周三宣布,他们已经在量子计算方面取得了突破,称他们已经开发出一种实验性的处理器。在这之前本来将花费世界上最好的超级计算机数千年的时间的计算,只需几分钟就可以完成。
这一壮举可能会在某一天为机器打开一扇门,这些机器的速度之快令人惊叹,以至于它们可以彻底改变一些任务,比如发现新药物丶开发智能程度高得多的人工智能系统,以及一些邪恶用途,例如破解保护着世界上一些最严密保密的密码。
科学家们说,这种实际应用可能还需要几十年的时间。但发表在科学杂志《自然》(Nature)上的最新发现表明,“量子加速在现实世界的系统中是可以实现的,不受任何隐藏的物理定律的限制,”研究人员写道。
包括微软(Microsoft)丶IBM和英特尔(Intel)在内的大型科技公司都在热切地追求量子计算。传统的计算依赖于比特,或者承载1或0的数据块,而量子计算使用同时包含1和0值的量子位。但是量子计算需要把易碎和易挥发的量子位,放到比外太空更冷的冰箱里便于控制。
谷歌的量子处理器看起来就像一个倒放的垃圾桶,从里面伸出来的是一系列用来把信号传导到芯片上的管子。整个芯片被储存在一个凉爽的房间里以保护芯片。
谷歌表示,他们的量子处理器Sycamore在3分20秒内完成了一次计算,而世界上最快的超级计算机需要1万年才能完成同样的计算。计算是一个随机抽样问题,类似于查看骰子或赌博机可能产生的各种组合。除了测试处理器的工作情况外,它几乎没有实用价值。
然而,谷歌的发现遭到了其他行业研究人员的反对。IBM对谷歌声称它已经达到了“量子霸权”的说法提出了异议,即量子计算机可以执行传统计算机在其生命周期内无法完成的计算。IBM的研究人员表示,IBM开发的超级计算机Summit实际上可以在2.5天内完成计算。
谷歌反驳了IBM的说法。无论谷歌是否达到了“量子霸权”,研究表明这个领域正在走向成熟。
“谷歌据称达到了量子霸权的里程碑,这是寻求实用量子计算机的关键一步,”创造了“量子霸权”一词的加州理工学院教授约翰·普雷斯基尔(John Preskill)在论文泄露后的一篇专栏文章中写道。他写道,这意味着量子计算研究可以进入一个新阶段,尽管对社会产生重大影响“可能还需要几十年”。
量子计算机也可能有一天会导致更好的人工智能系统的发展,以指导金融投资组合丶农作物产量或运输路线。
这类应用的前景吸引了美国的兴趣美国丶中国和其他国家的政府。去年,唐纳德·特朗普总统签署了一项措施,在未来五年内为联邦政府的量子研究投入超过12亿美元。
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