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谷歌研究人員宣布成功演示“量子霸權”
2019-10-23 22:29:24 來源: 新華網
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  新華社倫敦10月23日電(記者張家偉)量子計算已被熱議多年,但它究竟能帶來哪些價值?谷歌公司研究人員領銜的團隊試圖展示出來。他們23日在英國《自然》雜志發表論文説已成功演示了“量子霸權”,讓量子係統花費約200秒完成傳統超級計算機要1萬年才能完成的任務。

  “量子霸權”被用于描述量子計算機發展的關鍵節點,指量子計算機能解決傳統計算機在合理時間范圍內無法解決的復雜難題。要實現這一目標需要克服很多挑戰,在産生較大計算空間的同時要保證較低錯誤率,以及設計一種傳統計算機難以處理、但量子計算機可以輕松完成的基準測試。

  研究團隊研制了一個由54個量子比特組成的處理器“西克莫”,與傳統比特相比,該處理器利用量子疊加和量子糾纏使計算空間指數級增長。由于有1個量子比特無法有效工作,處理器實際只用了53個量子比特。

  為了測試該係統,團隊設計了一項對量子電路産生的隨機數字進行採樣的任務。對于傳統計算機來説,這一任務的難度會隨量子電路中量子比特數的增加而增加。實驗中,量子處理器在約200秒的時間內從量子電路中採集了100萬個樣本,而一臺尖端的超級計算機要約1萬年才能完成這項任務。

  論文通訊作者、谷歌量子計算理論首席科學家約翰·馬丁尼斯在博客上説:“這項實驗是為了給團隊提供一個方向來克服量子係統工程中固有的許多技術挑戰,從而制造出一臺具有可編程能力並且性能強大的計算機。”

  據馬丁尼斯介紹,團隊計劃下一步把能實現“量子霸權”的處理器提供給合作者、科研人員以及那些有興趣開發相關算法和應用的公司使用,同時將投入資源盡快開發出具有容錯能力的量子計算機。

  此前美國IBM公司科研人員對這一成果有異議,認為其低估了傳統計算機的能力,這篇論文被全文公布于《自然》雜志網站上。《自然》雜志還配發了美國麻省理工學院物理學教授威廉·奧利佛的評論,認為這一成果是計算機領域的“裏程碑”,其意義相當于萊特兄弟的早期飛行。

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【糾錯】 責任編輯: 成嵐
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