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谷歌声称实现“量子霸权”

阅读量:3760699 2019-10-25


谷歌公司10月23日表示,一台实验量子处理器在几分钟内完成了一台传统超级计算机需要1万年才能完成的计算任务,从而实现了里程碑式的技术飞跃。谷歌表示,这是公司下一代量子计算技术取得的突破。专家称,这项突破可能使得人工智能、密码破译、交通和药品开发等领域出现巨大的飞跃。不过,谷歌的竞争对手国际商业机器股份有限公司(IBM)对谷歌宣称技术突破的一个关键问题提出了质疑。
谷歌公司表示,尽管利用一台处理机完成一次计算可能是有限的,但这只是第一步。
谷歌公司首席执行官桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)说,“首架飞机仅仅飞行了12秒钟,所以没有实际的应用价值。但这显示出飞机是可以飞的”。
根据量子物理学的理论,量子计算是高速信息处理的开发科技。现代计算机使用以1到0字节为代表的电子或光学的脉冲流。当今电脑处理的信息是长串的二进制数据,从YouTube上的彩虹猫视频到新闻故事的数据传输都是如此。
一台量子计算机使用的是“量子比特”,即电子或光子等亚原子颗粒。对这些亚原子颗粒的操控就能比普通二进制数据处理产生更强的计算力和更高的计算速度。
歌声称解决了大部分传统强力计算机都无法解决的问题,从而确立了“量子主宰地位”。这是高科技产业和研究机构多年来的奋斗目标。

国际商业机器股份有限公司(IBM)也在努力实现这个目标。公司对谷歌确立量子主宰地位的宣称提出了质疑,理由是一台现代计算机也可以在两天半的时间里同样理想地解决谷歌的问题,而不是谷歌宣称的一万年。
国际商业机器股份有限公司(IBM)指出,量子主宰地位只有在“量子计算机能够完成传统计算机无法完成的工作时”,才算确立。公司表示,谷歌完成了一次“可畏的挑战”,但并没有跨越那道门槛。
来自维基百科的介绍量子计算机(英语:Quantum computer)是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备。不同于电子计算机(或称传统电脑),量子计算用来存储数据的对象是量子比特,它使用量子算法来进行数据操作。马约拉纳费米子反粒子就是自己本身的属性,或许是令量子计算机的制造变成现实的一个关键。历史随着计算机科学的发展,史蒂芬·威斯纳在1969年最早提出“基于量子力学的计算设备”。而关于“基于量子力学的信息处理”的最早文章则是由亚历山大·豪勒夫(1973)、帕帕拉维斯基(1975)、罗马·印戈登(1976)和尤里·马尼(1980)年发表[2][3][4][5]。史蒂芬·威斯纳的文章发表于1983年[6]。1980年代一系列的研究使得量子计算机的理论变得丰富起来。1982年,理查德·费曼在一个著名的演讲中提出利用量子体系实现通用计算的想法。紧接着1985年大卫·杜斯提出了量子图灵机模型[7]。人们研究量子计算机最初很重要的一个出发点是探索通用计算机的计算极限。当使用计算机模拟量子现象时,因为庞大的希尔伯特空间而资料量也变得庞大。一个完好的模拟所需的运算时间则变得相当长,甚至是不切实际的天文数字。理查德·费曼当时就想到如果用量子系统所构成的计算机来模拟量子现象则运算时间可大幅度减少,从而量子计算机的概念诞生。半导体靠控制集成电路来记录及运算信息,量子计算机则希望控制原子或小分子的状态,记录和运算信息。量子计算机在1980年代多处于理论推导状态。1994年彼得·秀尔提出量子质因数分解算法后[8],证明量子计算机能做出离散对数运算[9],而且速度远胜传统计算机。因为量子不像半导体只能记录0与1,可以同时表示多种状态。如果把半导体比喻成单一乐器,量子计算机就像交响乐团,一次运算可以处理多种不同状况,因此,一个40位元的量子计算机,就能在很短时间内解开1024位元计算机花上数十年解决的问题。因其对于现在通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后,量子计算机变成了热门的话题,除了理论之外,也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。

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