谷歌实现量子霸权,引领下一轮科技创新

国际观察 4912 124

美国能源部下属橡树岭国家实验室的Summit(“顶点”)是当前世上最强大的超级计算机。但据英国《金融时报》报道,谷歌在一篇论文中透露他们的量子处理器在3分20秒内解决了“顶点”需要跑上1万年的计算问题。

如果情况属实,尽管只是在一个计算问题上击败最强超算,但已足够被外界视为里程碑事件。要知道,这正好符合了所谓“量子霸权”的定义:

加州理工学院教授普雷斯基尔(John Preskill)在2012年提出了“量子霸权”(Quantum Supremacy)的概念,即量子计算机能在特定问题上超越世界上性能最好的经典计算机。

只不过,普雷斯基尔预言量子霸权将由50比特的量子计算机实现,而谷歌这次使用了53个量子比特,处理器名为Sycamore。

《金融时报》在当地时间9月20日报道称,谷歌将相关论文上传到了美国国家航空航天局(NASA)的网站上,随后删除。美国《财富》杂志援引谷歌消息人士称,论文被撤回是因为该研究尚未经过同行评议。

“相比起所有已知的经典算法,这种巨大的加速意味着量子霸权已经在计算任务上实现,昭示着一种人类期待已久的计算范式。”研究人员在论文中写道。

“据我们所知,这次实验是第一个仅适用于量子处理器的计算。”

具体来说,研究人员布置给量子计算机的题目是“证明一个随机数产生器产生的数确实随机”。这是个单一的、高技术含量的计算问题,研究人员坦言,它几乎没有实际应用价值。量子计算机最早或许会在材料科学、机器学习和化学领域解决实际问题,但这还要好几年。

不过,谷歌的科学家也乐观地估计,实现量子霸权的里程碑后,量子计算机的力量将呈现指数级增长,比传统的摩尔定律更强劲地推动行业的发展。

神奇而脆弱的量子比特

量子计算机依据一套完全不同于经典计算机的量子力学法则运行。经典计算机中的比特为0或1,基于此进行二进制运算。在神奇的“叠加态”加持下,量子比特却可以同时是0和1,正如薛定谔那只著名的又生又死的猫。在理想状态下,50个量子比特一次可以进行2的50次方次运算,这已经是个天文数字。

微观的量子态在器械上很难操作,谷歌采取了一大主流思路,就是利用超导态这一宏观的量子态。不过,超导量子比特虽然具备了纠缠态、叠加态等量子计算必要的属性,但也继承了量子态的弱点:非常脆弱,极易被干扰。

换言之,超导量子计算系统通常需要更多的量子比特来保护用于计算的量子比特,量子比特的质量与数量同样重要。正因如此,谷歌虽然早在2018年3月就发布过一款由72比特组成的量子处理器,但当时并未突破量子霸权。

此外,美国IBM公司和一些初创企业也在提供所谓的量子计算服务,但它们只能在特定问题上表现出相对于一般计算机的优势,无法击败最强超算。

就在9月18日, IBM宣布将在下月推出53量子比特的可“商用”量子计算机,向外部用户开放使用,这也将是该公司迄今开发出的最强大量子处理器。

《金融时报》在当地时间9月20日报道称,谷歌将相关论文上传到了美国国家航空航天局(NASA)的网站上,随后删除。美国《财富》杂志援引谷歌消息人士称,论文被撤回是因为该研究尚未经过同行评议。

不是潘建伟吗

【 微观的量子态在器械上很难操作,谷歌采取了一大主流思路,就是利用超导态这一宏观的量子态。不过,超导量子比特虽然具备了纠缠态、叠加态等量子计算必要的属性,但也继承了量子态的弱点:非常脆弱,极易被干扰。

换言之,超导量子计算系统通常需要更多的量子比特来保护用于计算的量子比特,量子比特的质量与数量同样重要。正因如此,谷歌虽然早在2018年3月就发布过一款由72比特组成的量子处理器,但当时并未突破量子霸权。

此外,美国IBM公司和一些初创企业也在提供所谓的量子计算服务,但它们只能在特定问题上表现出相对于一般计算机的优势,无法击败最强超算。

就在9月18日, IBM宣布将在下月推出53量子比特的可“商用”量子计算机,向外部用户开放使用,这也将是该公司迄今开发出的最强大量子处理】

这类玩法更像华尔街的玩法!二十倍杠杆,一瞬间捞金!

  • 没有新鲜事儿 2019-09-24 14:43

    谷歌、马斯克们试图让人们觉得霉国科技依然在日新月异,但实际上,他们PPT或者实验室里的东西二十年之内都不会商用。至于自己公司能不能坚持二十年,他们很少去考虑,反正花的是别人的钱。霉国政府没钱了,基础研究也得让马斯克们骗钱来搞,万一成功了呢?霉国又能延长几年寿命。

  • 目的决定手段 2019-09-24 15:12

    评论 没有新鲜事儿:【万一成功了呢?霉国又能延长几年寿命】?拿什么成功。现在科技发展的需求以及不是那个假冒伪劣的钢铁侠口袋里拿几个钢镚能够买单的!只能说涂脂抹粉的遮丑罢了。

  • 没有新鲜事儿 2019-09-24 15:26

    评论 目的决定手段 :投资霉国科技股赚钱已经没有可能了,它们的股价完全是靠不明真相群众相信帝国余晖形成的股市泡沫维持。

量子领域研究有多个子课题,有量子计算机,量子通讯。而量子计算机的作用最大,难度也最高。

再过20年都超不了天河三,谷歌这种所谓的“发表”是忽悠董事会的......

高科技轮不到谷歌说话,ok?

  • 没有新鲜事儿 2019-09-22 18:21

    评论 黄白劳: 现在ibm、马斯克等一众美国所谓科技企业传统业务一塌糊涂,无法与中国竞争,现在却搞些理论突破都没完成的科技项目,申请一大堆没用的专利画饼充饥,吹嘘自己欺骗投资者,反正赔钱都是投资者的。现在投资美国科技股绝对会血本无归。

  • 黄白劳 2019-09-23 12:28

    评论 阿卡多大叔2018:嗯呢

  • 解放鞋2019 2019-09-23 22:24

    巧了,老子刚在另一个回帖建议中国直接搞量子计算机,这谷歌就直接把样品弄出来了!怎么追?!还有一群50多岁没文化的义和团嗷嗷着让政府往传统芯片里冲,这下还冲吗?等你的英雄把派克钢笔仿出来,人家直接搞圆珠笔干翻你!一群不学无术、没脑子、没文化祸患无穷的自卑无毛!

  • 解放鞋2019 2019-09-23 22:25

    评论 没有新鲜事儿:是,人家投资人都是傻子,连这把戏都看不穿。你这么聪明,你也去找几个项目投资啊,你也为中国出点儿力啊!人家样机都出来了,你还咬死不承认。记住那句台词:“向真理低头,不丢人!”真是自卑到极致的自卑鬼!

  • 黄白劳 2019-09-23 22:35

    评论 解放鞋2019:现在看来,轰20、光刻机,已经不是啥子问题了。 我们真正需要的,是领先全世界的可控核聚变技术,能够商用、民用、军用,这技术突破了,地球太小,银河系内,我们中国人可以吼一声: 宇宙太大,我要去看看……

  • 解放鞋2019 2019-09-23 22:37

    评论 黄白劳:核聚变,那也是人家率先搞出来的。

  • 黄白劳 2019-09-23 22:38

    评论 解放鞋2019:谁在前面了?

  • 黄白劳 2019-09-23 23:51

    评论 解放鞋2019:量子技术我们国家一直领先美国。 这新闻出来,吓人。 谷歌的论文报告,撤回去了。 象上次美国佬吹自己有5G、6G,世界人民嘲笑:假的。 曾经何其伟大的美国,已经丧失道义高地,再在科技领域吹壳子,鄙夷之[撇嘴]

  • 没有新鲜事儿 2019-09-24 13:12

    评论 解放鞋2019 :你以为投资人不是傻子啊?你看中国那么多投资美股的,不是大多数都被华尔街收割的一干二净?

  • 黄白劳 2019-09-24 13:30

    评论 解放鞋2019:量子比特最终都是要通过各种手段来达到一定正确率后才能形成逻辑比特,也就是说量子比特数的水分很大,但是逻辑比特数的话那都是实打实可以用的,如果一篇文章没有任何逻辑比特数的指标,只有量子比特数又创新高,那你就要提高警惕了,又是金融市场恰饭文~~~

谷歌实现“量子霸权”?但量子计算机离证明自己还有很长的路要走

原标题:谷歌实现“量子霸权”?但量子计算机离证明自己还有很长的路要走 来源:腾讯科技

腾讯科技讯 9月21日消息,据国外媒体报道,谷歌研究人员此前声称其量子计算机计算出了经典计算机完全无法解决的问题,已经实现了“量子霸权”。

据悉,谷歌研究人员本周早些时候在美国国家航空航天局官网上发表了一篇文章,但随后被删除。文章内容显示,谷歌的量子计算机完成相关计算的时间为3分20秒,而世界第一的超级计算机Summit完成同样运算要花费1万年的时间。

谷歌研究人员表示,这意味着量子计算机实现了“量子霸权”,即能够完成以前不可能实现的计算。文章作者写道,“与所有已知的经典算法相比,这种惊人的计算速度从实验角度证实了量子计算的优势,并预示着人们期待已久的计算范例的出现。”

据报道,谷歌研究人员表示,“据我们所知,这个实验标志着第一个只能在量子计算机进行的任务出现了。”研究人员补充,该系统只能进行一次单一的、技术性很强的计算,要使用量子计算机解决实际问题还需要数年时间。

但谷歌的研究人员称其为“迈向全面量子计算的里程碑”。他们还预测,与摩尔定律相比,量子计算机的性能将以“双指数速度”扩张。

从老牌科技巨头IBM到初创公司Rigetti Computing等各家公司都在开发所谓的量子计算机原型,但目前只能以更快速度完成传统计算机所能完成的相同任务。

量子计算机如果能实现大规模量产,将利用超越经典物理极限的特性,实现计算能力的指数级增长。

波士顿咨询集团(Boston Consulting Group) 2018年11月的一份报告称,量子计算机可能“改变密码学和化学(以及材料科学、农业和制药)等领域的游戏规则,更不用说人工智能和机器学习了……”“物流、制造业、金融和能源(都将因此而改变)”。

与经典计算机的二进制不同,量子比特可以同时表示0或1。通过把多个量子比特串在一起,它们能代表的状态数量呈指数级增长,使得并行计算数百万种可能性成为可能。

一些研究人员警告不要过分夸大量子计算机的优势,他们认为这并不意味着量子计算机将很快取代传统计算机,并在计算领域带来一场革命。

据悉,这种量子比特结构可以让量子计算机解决一系列经典计算机在常规时间内无法解决的问题,包括密码学和分子建模方面的问题。但是,维持量子比特相干时间非常困难,阻碍了研究人员展示任何形式的量子加速算法。

在加州大学圣巴巴拉分校的实验物理学家约翰·马提尼斯(John Martinis)领导下,谷歌首次预测它将在2017年底实现“量子霸权”。但事实证明,它所开发的连接72个量子比特的系统太难控制。

最终该公司对系统进行了改造,设计出连接53个量子比特的系统,代号为Sycamore。该系统的任务是证明随机数生成器是真正随机的。尽管这项工作几乎没有任何实际应用,但谷歌研究人员表示,“这种计算能力的其他最初用途”包括机器学习、材料科学和化学。

量子软件初创公司Riverlane创始人史蒂夫·布里埃利(Steve Brierley)表示:“这是一个重要的里程碑,首次有人证明量子计算机能够完全超越经典计算机。”布里埃利在该领域工作了20年,是英国政府的量子技术顾问。“这是一个了不起的成就。”

目前尚不得知谷歌的量子计算机到底进行了多少计算,也无法对相关报道进行独立核实。谷歌拒绝就报道进行置评。

当涉及将量子计算机与传统计算机进行比较时,谷歌的这一事件无疑是一个重要的早期里程碑。但要让量子计算机真正证明量子的实用性,科学家还有很长的路要走。这将需要增加相干时间,并引入误差校正方案,以确保量子计算机输出正确答案。

“随着我们继续挖掘量子计算的潜力,谷歌最近在量子霸权方面实现的最新进展是一个值得注意的里程碑。但实现商业上可行的量子计算机将需要跨越多个技术领域,”英特尔量子硬件主管詹姆斯·克拉克(James Clarke)表示。

科学家甚至有可能不会接受谷歌的声明。最重要的是,如果一台超级计算机需要1万年的时间来检验量子计算机产生的答案,你怎么知道量子计算机一开始就得到了正确的答案?(腾讯科技审校/皎晗)

  • 黄白劳 2019-09-22 14:05

    最重要的是,如果一台超级计算机需要1万年的时间来检验量子计算机产生的答案,你怎么知道量子计算机一开始就得到了正确的答案?(腾讯科技审校/皎晗)

  • 韦大宝2019 2019-09-22 18:15

    评论 黄白劳:多台量子计算机互相验证

  • 水热刀快1 2019-09-22 18:45

    评论 韦大宝2019 :不会又是“金属氢”的翻版吧?

  • 1r2z2016 2019-09-22 18:47

    评论 韦大宝2019:然而这根本不符合西方标准,无法自证的,是伪科学.

  • 老酒三杯 2019-09-22 21:13

    评论 韦大宝2019:多台?连试验机都不一定有,还多台?呵呵

  • 黄白劳 2019-09-22 23:07

    评论 老酒三杯:论坛小丑喋喋不休,不知羞耻!

  • 韦大宝2019 2019-09-22 23:34

    评论 水热刀快1:那就拭目以待啊,电视电话汽车飞机都是人家发明的,这个就算又发明了也不奇怪啊,造福人类不好吗?

  • 水热刀快1 2019-09-23 12:09

    评论 韦大宝2019 :“人家”是谁?你又是谁?

  • 黄白劳 2019-09-23 23:50

    评论 韦大宝2019:量子技术我们国家一直领先美国。 这新闻出来,吓人。 谷歌的论文报告,撤回去了。 象上次美国佬吹自己有5G、6G,世界人民嘲笑:假的。 曾经何其伟大的美国,已经丧失道义高地,再在科技领域吹壳子,鄙夷之[撇嘴]

不错,谷歌毕竟是谷歌。多年以前,离开了中国的酱缸市场之后,在前沿技术领域,就一路向前,绝尘而去。不管是中国的驱赶,还是欧洲的罚款,谁能挡得住你?

再看看你的中国同行,现在还在搜索水货医院,好搞笑啊。

  • 中国人民6666 2019-09-22 14:25

    评论 你为谁辩护1980:唉,中国像华为一样有理想有抱负的公司太少了,多的是一些只知道不断赚钱的公司,某想,某度,某讯……

  • ty_下一站幸福238 2019-09-22 15:22

    敢问美国有几个谷歌?他不也是唯一的吗

  • ty_下一站幸福238 2019-09-22 15:25

    相同类型的公司谷歌确实比较牛 这不否认 但是你开地图炮什么意思?中国世界第一的产品一大堆

  • CJYLM2028 2019-09-22 15:36

    评论 中国人民6666 :一个华为就把恶魔美帝干出了屎

  • 中国人民6666 2019-09-22 16:24

    评论 你为谁辩护1980:不是开地图炮,是怒其不争,华为,阿里,大疆等肯投入资金进行研发的企业才是有抱负理想的中国企业,赚钱不是目的,赚钱只是实现理想抱负的方法。鄙视那些只知道赚钱的商人。

  • 有马3211 2019-09-22 16:28

    评论 你为谁辩护1980:那你告诉我谷歌的营业收入里面,广告费占多大比例?它确实有些科技项目,但这些项目距离产生效益还差的远!而且中国也不只是有百度,还有华为呢。目前中国的研发资金绝对数还是远低于美国,但每年实现的专利已经再追赶美国了。少喝点民逗的鸡汤,珍惜一下智商

  • 水热刀快1 2019-09-22 20:15

    评论 你为谁辩护1980:你美爹不会又是一个“金属氢”的翻版吧?

@很假比较虚伪2 2019-09-22 14:01:17

厉害

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你的发动机老黄历还珍藏着啊。

中国买英国的斯贝发动机,合同还是周总理签署的。1983年中国就完全仿制出了该型发动机。

1985年,中国开始自主研制WS-10发动机。

现在WS-10已经装机大几百上千架。

斯贝的最大推力54千牛,加力推力90千牛。

WS-10最大推力79千牛,加力推力140千牛。

楼上你胡扯中国做不出英国80年代水平的发动机?

比WS-10更厉害的WS-15都装在J-20上了。

你这种似是而非的假装理客中的帖子,本质上就是逆向民族主义——中国不行,洋人行。

  • 黄白劳 2019-09-22 14:14

    你这种似是而非的假装理客中的帖子,本质上就是逆向民族主义——中国不行,洋人行。@@@夜色阑珊黑咖啡

这个意思是想说,中国,你的量子技术已经落后了,不值钱了!赶紧便宜的卖!

至今只看到 谷歌的一张嘴。

而世界第一量子通信网,第一颗量子卫星。。。都在中国。

至于谷歌53个量子比特,正确率是多少?

美国到底还是发达国家,我们一时半会儿还超不过

  • 有马3211 2019-09-22 16:29

    评论 品茶大王:量子技术这块,中国也仅仅落后于美国,但没有数量级的差距。量子的特殊计算非常狭窄,不是通用算法。

  • 1r2z2016 2019-09-22 18:49

    评论 有马3211:我认为,就算狭窄,我们也要掌握,走别人的路,让别人无路可走,就是我们的风格.

呀,科幻小说。。。刘明。看看什么时候能普及量子计算机。

  • 有马3211 2019-09-22 16:33

    评论 香港2017908:蚂蚁和森林的距离吧。人类距离量子计算机还差的非常遥远。

在量子计算领域,目前确实是美国领先。但是清华和中科院、华为、阿里的团队也都很不错。当年国家资金有限,所以重点投入量子通信,现在资金多了,对量子计算的投入也增加了很多。

@香港2017908 2019-09-22 15:58:38

呀,科幻小说。。。刘明。看看什么时候能普及量子计算机。

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20年内没啥希望。

量子计算机用3分20秒完成的一项计算,全球最强大的超算Summit要花1万年?那么根据计算,这台计算机的运算速度是Summit的15亿倍,请问用了什么芯片?

搅屎棍子又来了啦。

你的语言不够哲学标准啊。

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