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量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？( 五 )


事实并非如此 。 研究人员最终发现这是一个校准错误 ， 但有人认为可能还有其他阻碍进展的因素 。 虽然谷歌使用所有技术来保护量子比特不受干扰 ， 但是错误率仍然惊人之高 。 量子比特常常会进入错误状态 ， 或者在它们应该进入的状态之前就分解 。
人们要想纠错 ， 就需要更多的量子比特 ， 然后需要更多的量子比特再来纠正这些量子比特 。 以目前的错误率来看 ， 人们需要成千上万的量子比特才能运行真正实用的算法 。 这就是为什么创造了“量子霸权”这个术语的物理学家约翰·普莱斯基尔(John Preskill)把这个时代称为“嘈杂中间尺度量子”(NISQ)时代 ， 认为人类离打造出实用量子设备还有很长的路要走 。 这也是为什么微软坚信超导量子比特是一条死胡同 。 纳亚克说：“我们并未看到商业量子计算机可以解决当今无法解决的问题 。 ”
相反,在位于西雅图郊区雷德蒙德的微软园区,研究人员正在测试一种与谷歌非常相似的低温恒温器,但是其中的量子处理器完全不同 。
如果说谷歌在量子山峰上的攀登之路异常陡峭 ， 那么微软的登山路就是不可能 。 他们不再使用超导量子比特 ， 而是试图利用 “拓扑量子比特” 。 唯一的问题是它可能并不存在 。
量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？
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微软位于雷德蒙德的量子研究实验室量子软件总经理克里斯塔·斯沃尔(Krysta Svore)表示：“或许我们是在参加一场马拉松 ， 而不是百米冲刺 。 ”拓扑量子比特是基于一种叫做马略阿纳(Majorana)的理论粒子 ， 它可以同时在多个位置对量子比特的状态进行编码 。 如果拓扑量子比特可以被创造出来 ， 那么就能提供一种比超导量子比特更可靠的选择 ， 其叠加状态相比超导量子毕业则更难以消失 。 这样以来需要的量子比特就少了十倍 。
纳亚克用《哈利波特》的比喻来解释拓扑量子比特 。 “故事中的伏地魔把自己的灵魂分裂成七块魂器 ， 并把那些魂器分散开来 ， 这样他就不会被杀死了 ， ”他说 。 “我们对拓扑量子比特所做的工作就是将量子比特扩展到6个马略阿纳粒子上 。 那些是我们的魂器 。 只对其中的一个或多个执行操作 ， 实际上是无法消灭伏地魔的 。 我们的量子比特仍然存在 。 ”
但科学家们仍不能完全确定马略阿纳粒子是否真的存在 。 自20世纪30年代以来 ， 人们就对这种粒子进行了理论化研究 ， 但实验证据并非无懈可击 。 不过纳亚克和斯沃尔很有信心 。 纳亚克说:“我们不是在黑暗中寻找 ， 也不是希望找到 。 ”“我们是在仿真模拟的指引下前进 。 ”
量子霸权到量子优势
谷歌声称实现量子霸权的消息在2019年9月泄露出来 。 此前英国《金融时报》的采访人员发现 ， 可以从一个公开访问的服务器上下载将在《自然》杂志上发表的谷歌论文草稿 。
头几天 ， 消息泄露在圣巴巴拉引发了轻微恐慌 。 最初的几个小时里 ， 人们疯狂地试图把文件从服务器撤掉 ， 其余时间则怀疑是否有人真的看到过文件内容 。 当这篇文章在10月份正式发表时 ， 最初的炒作已经有所缓和 。 兰卡斯特大学量子技术中心主任罗伯特·杨(Robert Young)表示：“这是一块垫脚石 ， 但我们每年都能看到垫脚石 。 ”“我不认为这是一个里程碑事件 。 ”
量子计算引硅谷科技巨头竞相投资：量子计算机会是没结果的赌注吗？
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IBM拿出自己的计算结果,表明其传统超级计算机将能够在2.5天完成任务 。 当然 ， 可以说谷歌量子计算机实现了量子霸权,但并不是绝对的量子霸权 。 而谷歌团队则认为 ， 想要达到这一效果 ， IBM需要将超级计算机直接连上核电站 。
微软和IBM现在更愿意谈论量子优势 ， 而不是量子霸权 。 量子优势指的是 ， 量子计算机可以完成一些以前做不到的有用事情 。 “我们真正专注于提供价值和量子优势 ， 而不是在与行业无关的问题上展现优势地位 ， ”里尔如是指出 。


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