參考消息網12月7日報道 西班牙《世界報》網站11月30日刊登題為《量子計算邁入“兌現期”:從技術承諾走向實際性能的關鍵階段》的文章,作者是西班牙IE商學院教授埃萊娜·因杜拉因,內容編譯如下:
我們正處在一個為構建量子計算機而展開全球競賽的非凡時刻。僅舉一例,IonQ公司首席執行官尼科洛·德馬西最近在美國國會宣布“量子計算商業時代已經開始”,聲稱技術發展速度足以改變經濟實力、工業能力和國家安全規劃。
每週都有製造商宣布新的進展,這些進展正在接近人們期待已久的量子優勢,即量子計算機超越最強經典計算機能力的時刻,這強化了其即將到來的感覺。例如,法國康德拉公司和德國阿托丘伯系統公司合作推出了“露西”,這是一台12量子比特的光子量子計算機,通過與“約裏奧-居裏”超級計算機集成,將能夠執行用於科研和工業的混合量子-經典工作流程。
另一方面,國際商業機器公司(IBM)宣布了“量子夜鷹”(Quantum Nighthawk),這是其迄今為止最先進的量子處理器,其架構經過優化,可與高性能量子軟體協同工作,並定位於在明年提供量子優勢。在中國,上海交通大學無錫光子芯片研究院發布了一款量子芯片,聲稱在處理AI工作負載方面比英偉達的芯片快1000倍。
谷歌也宣布了一項重大進展,名為“量子回聲”的新算法在一個潛在實用的問題上首次實現了可驗證的量子優勢,速度比現有的最佳經典算法快了約1.3萬倍。
量子計算機本質上是一台功能類似經典計算機的機器,但它結合了量子力學的指數級計算能力,能夠同時探索大量可能性。儘管最近的繁榮可能令人印象深刻,但量子計算真正開始成形並奠定其技術基礎是在20世紀90年代:人們定義了量子比特,探索了量子信息分發,並開發了首批原型機。與此同時,量子優勢的概念在理論上得以確立,即量子算法在效率上超越任何經典算法數百或數千倍的能力。
世紀之交,多個應用領域開始了首次實際演示。其中,在量子設備上模擬簡單分子(例如氫)尤為明顯。2016年發生了一個決定性里程碑:國際商用機器公司研究室(IBM Research)首次將一台量子計算機置於雲端,開啟了全球對該技術的訪問。這一時刻引發了加速增長:致力於開發量子計算機的公司數量增加了兩倍,許多國家推出了雄心勃勃的國家投資計劃。
到2020年左右,更多公司加入了競爭,並開始進行概念驗證測試,以評估不同行業的用例。這些測試有助於衡量量子硬體的成熟度,並在量子糾錯技術方面取得顯著進展,這對於可靠操作至關重要。量子比特的穩定性已成為全球研究的首要焦點。
在2025年至未來五年間,關於量子計算機可擴展性的許多未知問題將得到解答。目前,量子比特技術仍未出現明顯的贏家,關鍵在於開發功能強大的量子芯片和更緊湊、更易於管理且對極端基礎設施(例如超低溫或複雜的電氣系統)依賴性更低的系統。
尚不清楚哪家硬體製造商能夠實現技術飛躍。因此,美國國防部高級研究計劃局近期啟動了量子基準測試計劃,該計劃旨在確定是否可能在短期內(2033年之前)建造出一台對工業實用且有意義的量子計算機。這一計劃評估每家公司量子計算機概念的合理性,分析其研發計劃的可行性,並最終驗證工業可擴展性。目前,該計劃分析了18家公司,其中包括來自美國、歐洲、加拿大和澳大利亞的初創企業和大型製造商。其最終目的是為不同公司構建容錯量子計算機的路線圖提供公正的外部驗證,這有助於管理期望,抑制過度宣傳,並引導美國政府相關方關注未來投資和國家安全問題的可行方案。(編譯/韓超)




