Google在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中聲稱已經(jīng)證明了一種稱為“量子至上性”的東西。這將標志著新型計算機(稱為量子計算機)的發(fā)展中的一個重要里程碑，該計算機可以比傳統(tǒng)的“經(jīng)典”計算機更快地執(zhí)行非常困難的計算。

但是IBM的一個團隊發(fā)表了自己的論文，聲稱他們可以在現(xiàn)有的超級計算機上復制Google的結果。

盡管Google vs IBM可能是個好故事，但兩家全球最大的科技公司之間的分歧卻分散了兩個團隊工作背后的實際科學技術進步。

盡管聽起來聽起來不錯，但即使超過量子至上的里程碑也并不意味著量子計算機即將接管。另一方面，接近這一點對技術的未來具有令人興奮的意義。

量子計算機代表了一種處理數(shù)據(jù)的新方式。量子計算機沒有像傳統(tǒng)計算機那樣像0或1那樣將信息存儲在“位”中，而是使用量子物理學的原理將信息存儲在“量子位”中，這些信息也可以同時處于0和1的狀態(tài)。從理論上講，這使量子機器比傳統(tǒng)計算機快得多地執(zhí)行某些計算。

2012年，約翰·普雷斯基爾(John Preskill)教授創(chuàng)造了“量子至上性”一詞，用以描述量子計算機變得足夠強大以執(zhí)行傳統(tǒng)計算機在合理的時間范圍內(nèi)無法執(zhí)行的某些計算任務的時候。他故意不要求計算任務是有用的。

量子至高無上是一個中間的里程碑，在構建大型通用量子計算機之前，它就已經(jīng)瞄準了很長時間。

Google小組在其量子至上性實驗中，執(zhí)行了這些困難但無用的計算之一，并對隨機選擇的量子電路的輸出進行了采樣。他們還對世界上功能最強大的經(jīng)典超級計算機Summit進行了計算，估計完全模擬這種量子計算將花費10,000年的時間。

IBM團隊提出了一種在Summit計算機上模擬Google實驗的方法，他們估計只需兩天，而不是一萬年。

隨機電路采樣沒有已知的實際用途，但是有很好的數(shù)學和經(jīng)驗原因認為很難在經(jīng)典計算機上進行復制。更準確地說，對于量子計算機用于執(zhí)行計算的每個其他量子位，經(jīng)典計算機將需要將其計算時間加倍才能執(zhí)行相同的操作。

IBM論文并未挑戰(zhàn)這一指數(shù)級增長。IBM團隊所做的就是找到一種交易，以增加內(nèi)存使用量，從而縮短計算時間。

他們使用它來展示如何通過利用該機器的大量內(nèi)存資源將Google實驗的模擬壓縮到Summit超級計算機上。(他們估計，模擬Google實驗所需的內(nèi)存相當于大約1000萬個常規(guī)硬盤驅(qū)動器。)

較大的量子電路可以執(zhí)行與大量經(jīng)典計算內(nèi)存相同的計算。尤爾卡(Yurchanka Siarhei)

53位數(shù)的Google實驗正好可以經(jīng)典地模擬。IBM的新算法可能會將計算帶入世界上最大的超級計算機的范圍內(nèi)。但是再增加幾個量子比特，計算將再次超出范圍。

Google論文對此進行了預測，并指出：“我們預計最終將實現(xiàn)比此處報告的更低的仿真成本，但我們也希望大型量子處理器的硬件改進將始終超過仿真成本。”

這個實驗是僅是世界上功能最強大的經(jīng)典超級計算機可以達到的范圍，還是僅此而已，并不是真正的重點。“至上”一詞在某種程度上具有誤導性，因為它暗示了量子計算機在所有方面都可以勝過傳統(tǒng)計算機的觀點。

實際上，這只是意味著它們可以在某些方面勝過傳統(tǒng)計算機。而且那可能是沒有實際應用的人工演示?；叵肫饋?，術語的選擇可能是不幸的(盡管Preskill最近寫了對此的合理辯護)。