谷歌量子計算機比世界排名第一的超級計算機快“47年”

目前，邁向完全功能和實用的量子計算機的進展一直都沒有放緩，就在最近，谷歌的研究人員宣布，當今機器的能力又向前邁出了重要一步。

雖然，我們稱這些裝置為量子計算機，但它們更像是量子計算機的原型：目前，它們需要在超特定的極端條件下運作，并努力保持穩定和無錯誤。

盡管存在這些限制，但它們的計算潛力一直在變得越來越令人印象深刻。

由谷歌運作的最新量子系統總共有70個可操作的量子比特 —— 相當于經典比特的量子等量物，可以同時表示1、0或兩者，這将會使某些計算可以以驚人的速度進行。

具體來說，該團隊使用了一種複雜的合成基準，稱為“随機電路采樣”，就像它聽起來的那樣 —— 它會從随機生成的量子過程中擷取讀數。

這最大限度地提高了關鍵動作的速度，降低了外部噪音破壞計算的風險。然後，研究人員估計了現有的超級計算機運作相同的總和會需要多長時間。

研究人員在他們最近的論文中寫道：“我們得出的結論是，我們的示範完全超出了經典量子計算的範圍。”

研究人員表示，目前世界上最強大的超級計算機“前沿”（Frontier）需要47年多一點的時間才能處理同樣的數字，而“梧桐樹”（Sycamore）量子計算機隻需幾秒鐘就能處理完。

包括谷歌工程師在内的一個小組在2019年也做了類似的事情，使用了53個量子位。然後，和現在一樣，關于這些特定的模拟有多有用和實用，以及将超級計算機的性能與這裡管理的性能進行比較是否公平（或其他），還産生了一場争論。

盡管如此，谷歌團隊在其聲明中明确表示，這證明了量子霸權：量子計算機确實可以處理，甚至是最快的經典計算機所能處理的任何事情。

新的實驗還告訴我們更多關于量子噪聲 —— 量子計算機在模糊的機率環境中運作時固有的不确定性和脆弱性，會怎樣在運作過程中産生影響，并在某些情況下導緻量子系統中的新階段（或狀态）。

通過這些噪聲來正确記錄量子比特的狀态，對于量子計算機的正常運作至關重要，我們已經看到科學家們在過去嘗試用各種方法來解決這個問題。

英國量子公司 Riverlane 首席執行官史蒂夫•布裡爾利（Steve Brierley）表示，這些最新實驗代表了量子計算研究的又一個“重大裡程碑”。關于我們是否已經達到或确實可以達到量子霸權的争論，現在已經解決了。

關于這項新研究的論文可以在 arXiv 上找到，但尚未經過同行評審。

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