運算力遠拋離超級電腦 Google研量子電腦稱霸

(星島日報報道)美國科技巨頭Google周三正式宣稱，在量子電腦研究領域達成重大突破，實現「量子霸權」（行內術語，指量子電腦擁有超越所有傳統電腦的運算能力），以實驗性的量子電腦在短短二百秒（三分二十秒）內，完成傳統超級電腦必須耗費一萬年才能執行完成的運算任務。麻省理工學院教授奧利佛形容，這是量子電腦領域的「里程碑」。不過，Google競爭對手IBM的研究人員提出質疑，聲稱Google量子電腦與現有超級電腦之間的差距並沒有那麼大。

Google行政總裁皮查伊接受媒體採訪時說，此次成果在量子電腦發展史上的地位，可媲美飛行史上萊特兄弟發明飛機時成功的十二秒首次試飛。Google在《自然》期刊發表的論文顯示，最新實驗基於一個包含五十四個量子比特的量子晶片「西克莫」。不過，由於有一個量子比特無法有效工作，處理器實際只用了五十三個量子比特。研究團隊說，由該處理器在二百秒內完成的一項任務，如果用當前全球最好的超級電腦完成，需要約一萬年，宣稱首次實現「量子霸權」（quantum supremacy）。

量子電腦比傳統電腦具有優勢的概念可以追溯到上世紀八十年代初期。二〇一二年，加州理工學院教授普雷斯基爾（John Preskill）創造了「量子霸權」一詞，指在一定時間範圍內，量子電腦能解決傳統電腦無法解決的複雜問題，或者比傳統計算機有顯著的加速。中國科技大學研究超導量子計算的朱曉波教授說：「如果量子電腦在某個特定問題上的計算能力，超過了傳統電腦，那麼就被認為實現了量子霸權。」學術界也有觀點指出，量子電腦實現相對於傳統計算機的「霸權」，不能只限於某個特定問題，而是要能在更多實用性問題上超越傳統電腦。

美國總統特朗普去年簽署一項國會提案，五年內斥資十二億美元，用於整個聯邦政府的量子研究。特朗普的女兒伊萬卡聲稱，Google的突破是一項「非凡的科學成就」。她推文說：「很自豪，我們為這一重要的里程碑作出了貢獻。」

對於Google宣稱實現「量子霸權」，業內專家看法不一。《自然》專門為這篇論文配發了社論和觀點文章等，認為Google的實驗成功實現了「量子霸權」。美國麻省理工學院教授奧利佛在觀點文章中說，這是量子電腦領域的「里程碑」和「非凡成就」。

不過，量子電腦賽道另一位「重量級選手」IBM卻對此提出質疑。針對此前被泄露到網上的Google論文，IBM研究人員岡納爾斯等人周一網上貼出一篇論文，承認Google的實驗非常好地展示了基於超導的量子計算領域進展，但認為，Google的量子電腦與現有超級電腦之間的差距並沒有那麼大，不應被視為實現了「量子霸權」。他們認為，Google在用傳統電腦模擬時優化水平不夠，按IBM的計算，現有最好的超級電腦（指IBM的Summit電腦）只需二天半就能完成前述計算任務，甚至還可能更快。

Google是否達成量子霸權里程碑，對於競爭對手來說，或許耿耿於懷。但對於量子研究領域而言，可能沒那麼重要。這的確顯示，量子電腦研究漸趨成熟。首創「量子霸權」一詞的普雷斯基爾說：「Google號稱達成的量子霸權里程碑，是追求實際量子電腦的重要一步。」