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谷歌量子计算机比#1超级计算机快47年

时间:2024-03-20 23:51 来源:网络整理 转载:我的网站

当我们谈论量子计算机时,迄今为止的设备更像是量子计算机的准原型:在现阶段,它们需要超级特殊、极端的条件才能运行,并且费力于保持稳定和无错误。但是,尽管存在这些局限性,它们的计算能力仍然令人印象深刻并且在持续发展。

谷歌使用的量子计算机之一。

谷歌运行的最新系统共有70个可以操作的量子比特——也就是可以同时代表1、0或者同时代表两者的量子版本的经典比特。这种特性使得某些计算能够以惊人的速度进行。为了测试这台量子计算机的性能,研究团队使用了一种复杂的、合成的基准测试——随机电路采样,即从随机产生的量子过程中获取读数。这种方法实现了关键动作的最大速度,从而减少了外部噪声破坏计算的风险。

据研究人员在近期的论文中称,"我们得出的结论坚定地表明,我们的演示已经进入超越经典量子计算的领域。"这里所指的超出经典计算的范畴是指,即使是现在最强大的计算机——Frontier超级计算机也需要超过47年的时间才能完成的计算,谷歌的Sycamore量子计算机只需要数秒钟便能完成。

谷歌工程师团队在2019年曾经使用53个量子比特完成了类似的工作。如今,关于这些特定模拟的实用性以及将超级计算机的性能与这里的性能进行比较的公平性引发了大量的辩论。然而,谷歌团队明确地表示,这个结果证明了量子霸权理论的正确性:即量子计算机真的可以处理经典计算机无法处理的过程。

新的试验也让我们更深入地了解了量子噪音——即一个量子计算机在模糊的可能性景观中运行时的内在不确定性和脆弱性——如何影响运行中的过程,并在某些情况下导致量子系统的新相位(或状态)。为了使量子计算机正确运行,通过这种噪声正确记录量子比特的状态是必要的,我们已经看到科学家们在过去以各种方式试图解决这个问题。

英国量子公司Riverlane的首席执行官Steve Brierley认为,这次的试验是量子计算机研究的又一个重大里程碑。"关于我们是否已经达到,或者是否能够达到量子霸权的争论现在已经得到了解决。"Brierley在接受《电讯报》采访时说。

这项新的研究已经在arXiv上公布,但尚未经过同行评审。

总结:

虽然目前的量子计算机尚处在原型阶段,性能和稳定性尚未达到理论预期,但最新的实验结果让我们看到了科研人员对跨过这些困难所做的探索和努力。随着研究的深入,量子计算机的功能将会逐步解锁,给我们的生活带来翻天覆地的变化。未来,无论是在信息安全、人工智能、疾病诊断等领域,量子计算机都有可能实现突破性的进展。希望我们不仅要关注这些高科技产品的发展,也要充实自己的科技知识,把握未来的趋势,让我们共同期待更多的科技创新为我们的生活和工作带来更大的便利。

知识拓展:

量子计算机是一种在量子力学原理基础上设计的新型计算机。它赋予了比特“同时为0和1”的状态,这意味着量子比特在进行复杂计算时可以展现出传统比特无法比拟的处理能力。因其独特的工作原理,量子计算机在密码学、模拟自然科学问题、人工智能等领域具有广阔的应用前景。然而,同样由于特殊的工作原理,制造可用的量子计算机存在极大的挑战,如要求超低温环境、易受环境因素干扰导致的计算错误等。

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