谷歌低沉声称量子霸权遭打脸量子年代有多远

　　原标题：谷歌低沉声称“量子霸权”遭打脸，人类离量子年代还有多远？

　　编译：清酒

　　1903年12月17日，在北卡罗来纳州的基蒂霍克，奥维尔·莱特驾驭着他和兄弟威尔伯一同制作的飞翔器飞翔。12秒后，奥维尔阅历了一次波动的着陆，他的旅程完毕了，而飞机年代就此敞开。

　　但关于其时的报纸读者来说，他们或许都没意识到发生了什么前史性工作。一篇关于莱特兄弟的文章被广泛转载，标题慎重地写着“看来是一次成功”，并表明这个音讯“令人兴奋”，但文章并未将奥维尔的时刻短飞翔视为人类具有里程碑含义的时刻。乃至几年后，另一个故事将莱特兄弟描绘为“迄今为止最成功的飞翔器的发明者”。

　　说到这儿，我不由联想到了谷歌在本年10月遭到的近乎冷淡的对待，其时谷歌宣告了一篇研讨论文，称其在加州Goleta的研讨团队运用了试验性量子核算机，其处理器被称为“ Sycamore”，能够在200秒履行一个随机数生成作业。据其称，即便是现在最快的传统超级核算机也需求1万年才干完结上述作业。

　　谷歌的科学家们声称，他们现已取得了“量子霸权”，建立了一个量子体系，能够完结传统核算机底子无法完结的使命——除非你乐意为了一个成果等上一万年。多年来，量子观察家们一向在等候这样一个时刻的到来，他们在议论这个时刻时，往往会说到莱特兄弟。

　　可是当谷歌在正式宣告它的成果时（该音讯在一个月前走漏），它的量子核算竞争对手IBM现已声称量子霸权时刻还没有到来。该公司表明，安装在橡树岭国家试验室的最先进的200-petaflop IBM超级核算机能够在两天半内履行谷歌的基准使命。这远不及Sycamore的速度快，但也足以成为一个合理的挑选。

　　关于大部分人来说，裁决谷歌和IBM的定见不合，是一项不切实际的使命。可是，量子霸权的理念，以及它怎么与曩昔技能前进的决定性时刻相对应，仍是值得考虑的。

　　这儿需求考虑到一些技能细节。

　　从1956年的UNIVAC 1到你口袋里的智能手机，再到今日最强壮的超级核算机，“传统核算机”包括了悉数根据传统的1和0的数字运算。相比之下，量子核算机运用彻底不同的概念、物理和技能，其底子构件是一个量子比特或量子位——它能够表明1、0或一起表明两者。这使它们有潜力以传统核算机无法对抗的速度履行艰巨的核算使命。

　　即便你认同IBM的态度，即它的超级核算机本能够在两天半内完结谷歌的基准测验，而不是用一万年的时刻，但谷歌的Sycamore仅用200秒就完结了测验，这一实际应该会激起你对量子核算潜力的爱好。

　　但“量子霸权”这个词自身就具有一种划年代的结局性，似乎它的完成将当即迎来传统核算机的末日。谷歌在圣巴巴拉的试验，即便从最有利的视点来判别，也没有做到这一点。正如IBM的辩驳所指出的那样，未来更有或许涉及到传统核算机和量子核算机的协同作业。

　　“量子霸权”一词开端由加州理工学院的教授John Preskill发明并解说，Preskill教授在2012年宣告的论文中表明，量子霸权不是一个拐点，而是一个新年代的钥匙。

　　在谷歌、IBM和其他地方进行的量子核算机研讨的悉数方针，是制造出能够处理传统核算机底子处理不了的使命的核算机，这些使命具有改动国际的含义，例如对杂乱的分子进行建模。

　　相比之下，谷歌的随机数字操练相对平平，除了那部分只需求200秒。该项目理论团队的负责人Sergio Boixo称其为“量子核算机的‘Hello World’程序”，相当于程序员用一种新言语进行超级简略的编程操练，仅仅为了供认悉数都在依照预期进行。“这是咱们想做的榜首件事，”他解说道。

　　尽管谷歌为自己赢得了量子范畴的最高奖项，但它也供认，在量子机器大范围的运用之前还有很多作业要做。

　　在量子核算机范畴，有两个终极问题正待处理，究竟假如这两个问题不处理，悉数都是白费。其一便是量子精度的问题，因为各种杂乱的原因，量子核算机的错误率十分高，或许核算100次10+10这种简略问题时，就有一次会犯错，但有必要留意一下的是，一向用量子霸权做噱头的谷歌，却从未公开表明在这方面有所突破，因而，谷歌这台量子核算机的运算正确率或许令人堪忧。

　　另一个问题便是量子扩展性的问题，量子核算机的量子位越高，全体运算精度反而却会呈现下降，就现在来看，尚不清楚谷歌的量子核算机是多少位，也不清楚谷歌是否真实霸占了这个阻止人类前进的难题。

　　硬件团队的一名成员Marissa Giustina用一块白板画出了一条时刻线，显示出现在间隔容错、纠错的量子核算机成为干流实际还不到一半的时刻。

　　归根到底，咱们不该该以谷歌的量子核算机是否筛选了其他核算方法来评判它，就像咱们不该该纠结于莱特是否扼杀了热气球相同。

　　在谷歌于Goleta举行的活动上，Neven提出了另一个与人类降服天空有关的类比：苏联在1957年发射了榜首颗人造卫星Sputnik 1。“咱们听到的一个批判是‘谷歌，你伪造了一个人为的基准问题——它还没有做任何有用的工作，’”他说。“人造卫星当年也没起多大效果。它盘绕地球，宣布嘟嘟声。但这是太空年代的开端。”

　　尽管这便是实际，但在1957年，人们对此并不介意。美国报纸对人造卫星的发射给予了极大的重视，但倾向于将目光投向俄国人是否计划运用其新技能监督美国或向其投进炸弹。只有当美国认真对待人造卫星时，人们才弄清楚为什么人造卫星如此重要——但这现已是后话了。

　　现在，最风趣的前史典故是UT的Aaronson在他自己的网站上宣告的一篇博文。细心考虑谷歌的研讨论文和IBM对此的反响，他得出结论，以为IBM能够在其最好的超级核算机上与谷歌的Sycamore核算成果相媲美，这或许是正确的。

　　但他依然以为谷歌的成果具有前史含义。当他说到1969年阿波罗11号登月时，并不是说谷歌完结了相似的工作，而是说量子霸权底子不是那样的：从一开端就很显着，量子霸权不会像登月那样具有里程碑含义，这是一会儿就能轻松完成的，然后任何一个人都能够随时了解。这更像是消除麻疹：它能够被完成，然后暂时无法完成，然后再次完成。望文生义，量子霸权是指打败某种事物，即传统核算，而后者至少能够在一段时刻内进行反击。

　　人类的前进很少是在一分钟内完成的，对此，每个人都很清楚。因而，在评价谷歌的悉数影响之前，等候机遇才是上上之策——即便咱们还没有进入量子核算行将称王称霸的年代，也要评价它的价值。