(谷歌的量子计算机。该公司在周三发表的一篇论文中表示，这台机器只需要几分钟就能完成一项任务，而超级计算机完成这项任务至少需要一万年)
谷歌周三表示，其已经取得了一项人们期待已久的“量子霸权”(quantum supremacy)的突破，量子技术可以让新型计算机以当今技术无法想象的速度进行计算。
《自然》杂志上发表的一篇论文称，这家硅谷巨头位于加州圣巴巴拉的研究实验室达到了一个科学家自上世纪80年代以来一直在努力实现的里程碑：它的量子计算机完成了一项传统计算机无法完成的任务。
量子机器有一天可以推动人工智能等领域的重大进步，甚至可以让最强大的超级计算机在它面前像玩具。谷歌在论文中称，谷歌的量子设备在3分20秒内完成了一个超级计算机需要至少1万年时间内都可能完成不了的数学计算。
科学家们将谷歌的这次成功比作1903年莱特兄弟的第一次飞行：这证明了一些事情确实是可能的，尽管它可能要过很多年才能实现它的潜力。
“最初莱特飞行器并不是一架可以使用的飞机”德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家斯科特·阿伦森说。“但它的目的是为了证明一点。而它也确实证明了这一点。”
尽管如此，一些研究人员警告说，不要对谷歌的成就过于兴奋，因为在量子计算机可以走出研究实验室之前，还有很多工作要做。现在，建造一台量子计算机要花费数百万美元。
包括微软(Microsoft)、英特尔(Intel)、IBM以及谷歌在内的许多科技业巨头都在争夺量子计算领域的一席之地。最近的一项研究显示，风险投资家已经向探索这项技术的初创企业投资了超过4.5亿美元。
中锅在国家量子实验室上投入了4亿美元，近年来申请的量子专利几乎是美国的两倍。Trump政府今年也推出了自己的国家量子计划，承诺在包括计算机在内的量子研究上投入12亿美元。
量子机器是对一种被称为量子力学的物理学进行了一个多世纪研究的结果，它的运行方式与普通计算机完全不同。它依赖于一些物体在亚原子水平或暴露在极冷环境下时令人难以置信的行为方式，比如在谷歌的机器里，金属冷却到零下460度。
（量子计算机的运行方式与普通计算机完全不同）
研究人员相信，总有一天，这些设备可能会推动人工智能的发展，或者轻而易举地推翻保护对国家安全至关重要的计算机的加密技术。正因为如此，美锅和中锅都将量子计算视为国家安全的优先事项。
但首先，科学家们必须证明，这样的机器不仅仅是一个项目，它还暗示着最终可能实现的目标。
传统的计算机通过处理信息的“ 比特”来进行计算，每个 比特包含1或0。几十年来一直如此。
理解量子计算机的不同之处需要一个哲学上的飞跃，接受这样一个概念：当一个物体非常小或在温度非常低时，它所表现的特征与正常情况下是完全不同的。
通过利用这种物体的异常行为，科学家们可以构建一个量子比特，或称量子位（qubit），存储1和0的组合。两个量子位可以同时容纳四个值。当量子位元的数目增加时，量子计算机的能力就会成指数地增强。
科学家在20世纪80年代首次描述了这一想法，但量子位元是脆弱的。即便是把几个量子位连在一起，也可能需要数年的工作。在过去的几十年里，学术界、工业界和政府的实验室通过各种各样的技术致力于开发量子计算，包括围绕光粒子或电磁场建立的捕捉微小带电粒子的系统。
大约20年前，日本的研究人员开创了“超导量子位”，也就是一些特定的金属被冷却到极低的温度。
这种方法已经显示出了特别的前景，在IBM、谷歌和Intel中激发了一些项目。他们的机器看起来一点也不像普通的计算机。它们是巨大的圆柱形金属和扭曲的电线，被放入不锈钢冰箱中。你向机器发送信息，就像你向传统的计算机芯片发送信息一样，然后接收计算结果。
“我们已经建立了一种基于量子力学的一些不寻常能力的新型计算机，”约翰·马提尼斯说，他是谷歌量子霸权实验硬件管理团队的负责人。他补充说，考虑到计算能力，“我们现在正处于试图利用这种能力的阶段。”
谷歌的论文发表后在网络上有点神秘，但很快在9月下旬就在网上消失了。这一短暂的露面足以激怒竞争对手公司的研究人员，他们认为这家硅谷巨头正在夸大自己的成就。
(桑达尔·皮查伊(左)和一名谷歌研究员正在检查量子机器)
周一，IBM先发制人，在一篇博客中驳斥了谷歌声称量子计算无法由传统计算机完成的说法。IBM认为，从理论上讲，这项计算可以在目前的计算机上运行不到两天半就可以完成，而不是一万年。
“这不是对传统计算机领域的终极和绝对统治地位，”纽约约克敦高地IBM研究实验室的负责人达里奥吉尔说该公司正在美国建造自己的量子计算机。
其他研究人员对这一里程碑不予理会，因为这个计算限制的范围非常窄。它通过量子实验产生随机数，而量子实验不一定适用于其他事物。
尽管IBM对谷歌真的完成了这么多工作提出了质疑，吉尔博士认为量子计算机确实离现实越来越近了。“到2020年，我们将能够将它们用于商业和科学边缘”。
与许多在企业研究实验室进行的前沿工作一样，谷歌的量子研究植根于学术界。2014年，谷歌聘请了一组物理学家，这些人之前几年在加州大学圣巴巴拉分校从事量子计算研究。
当谷歌的论文发表时，谷歌回应了IBM关于它的量子计算其实可以在经典计算机上执行的声明。谷歌的一位发言人在一份声明中说:“我们已经脱离了传统的计算机，进入了一个完全不同的轨道。”“我们欢迎推进模拟技术的提议，尽管在真正的超级计算机上测试它们很重要，就像我们已经做过的那样。”
谷歌的计算是证明一个复杂量子系统是可靠的一种方法。该公司还认为，它产生的随机数可能有实际用途。
南加州大学专门从事量子计算研究的教授丹尼尔·里达尔说，随着时间的推移，这些机器变得越来越好，它们可能有助于改进密码学，甚至有助于制造新药物或新材料。
“这将是一件大事，”他说。“它在许多不同的地方都有应用。”
里达尔博士说，他预计其他科学家会试图反驳谷歌的说法。但有些人认为，这种近乎神话般的装置对所有研究人员都有更广泛的好处
“谷歌的结果不仅是谷歌的一个重大成就，也是更广泛的科学界的一个重大成就，”查德·里格蒂说。他曾参与IBM的量子计算项目，现在经营着自己的初创企业。(里格蒂的妻子是《纽约时报》评论版的编辑。)
他说:“量子机器能够解决与商业相关的问题之前，我们只有很短的时间。”
来自纽约时报