世界上最大的两台中国制造的量子计算机

煤油灯科技2021-12-20 14:30

迄今为止,世界上最强大的两台量子计算机都来自中国,用它们进行的新实验重新引发了关于哪些问题可以通过量子计算解决而传统超级计算机无法解决的问题的争论。

一台具有足够复杂性的量子计算机——例如,足够多的组件被称为量子位或“量子位”——理论上可以实现“量子优势”,使其能够找到经典计算机无法解决的问题的答案。原则上,一个具有 300 个量子位的量子计算机可以在瞬间执行比可见宇宙中的原子更多的计算。

在2019年,谷歌认为它显示这样的“量子至上”以其53量子比特梧桐处理器,执行200秒的计算,该公司预计将采取高峰论坛,世界当时最强大的超级计算机10000年。然而,IBM 研究人员后来称这种量子优势主张有问题,认为如果使用更好的经典算法,Summit 实际上可以在 2.5 天内解决这个问题。

现在,中国的科学家已经在他们所说的比 Sycamore 面临的更具挑战性的任务上测试了两种不同的量子计算机,并显示出更快的结果。他们指出,他们的工作指向“明确的量子计算优势”。

在一项研究中,研究人员对Zuchongzi 进行了实验,它使用 56 个超导量子位完成一项任务,其解决方案是来自给定概率分布的随机实例或样本。他们发现祖冲子在 1.2 小时内完成了这样的采样任务,他们估计 Summit 至少需要 8.2 年才能完成。他们还指出,这项采样任务的计算要求是谷歌用来与 Sycamore 建立量子优势的任务的数十到数百倍。

在另一项研究中,科学家们使用高斯玻色子采样测试了光子量子计算机九章 2.0,这是一项机器分析随机数据块的任务。使用 113 个检测到的光子,他们估计九章 2.0 可以比经典超级计算机快大约 10 24解决这个问题。

尽管祖冲子实验中使用的采样任务没有已知的实用价值,但测试九章 2.0的高斯玻色子采样问题可能具有许多实际应用,例如识别哪些分子对最适合彼此。因此,这项工作可能有量子化学物理学家说,在模拟重要的分子和化学反应的应用超杨露在中国科学技术大学合肥,在这两项研究的合着者。

卢朝阳指出,这些新实验是“构建越来越先进的量子计算机的坚实而必要的步骤”。但他也告诫不要围绕量子计算进行越来越多的炒作。

“到目前为止,真正可以从量子计算中受益的计算问题仍然非常有限,”卢朝阳说。“目前的技术状态是,还没有实验证明量子在实际任务中的优势。虽然我们不应该过于悲观和短视,因为‘世界只需要五台量子计算机’,我们也应该在乐观之间有所作为和夸张。”

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