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谷歌“量子霸权”3分20秒完成复杂计算，而超级计算机需要一万年
- 发布日期：2024-07-22 08:08 点击次数：173 谷歌的量子计算机。在周三发表的一篇论文中，该公司表示，这台机器可以在几分钟内完成一项复杂的计算任务，而这台超级计算机至少需要10，000年才能完成这项任务。谷歌周三在旧金山表示，它已经取得了一项期待已久的突破，即所谓的“量子优势”，它允许新计算机以当今技术无法想象的速度进行计算。在《自然》杂志上发表的一篇论文中，谷歌表示，它在加州圣巴巴拉的研究实验室已经取得了里程碑式的成就，这是科学家们自20世纪80年代以来一直努力实现的目标:它的量子计算机已经完成了一项用当前技术无法完成的任务。谷歌在其论文中表示，在目前的技术水平下，新型量子计算机可以在3分20秒内完成一万年来最大的超级计算机无法完成的数学计算。科学家将谷歌的声明与莱特兄弟1903年的首次飞行相比较。这证明有些事情确实是可能的，尽管可能需要很多年才能真正实现。得克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家斯科特·阿伦森(Scott Aaronson)说:“最初的莱特飞机不是一架有用的飞机，但它的目的是证明人类可以在天空飞行。这确实证明了这一点。”量子计算机是在对一种叫做量子力学的物理学进行了一个多世纪的研究后发明的。它的操作模式与普通计算机完全不同。这取决于一些物体在亚原子水平或暴露在极其寒冷的环境中时的难以置信的操作，例如在谷歌设备中冷却到零下460度后金属的操作。研究人员认为，有一天这些设备可能会促进人工智能的发展，或者很容易推翻保护对国家安全至关重要的计算机的加密技术。正因为如此，美国和中国政府将量子计算视为国家安全的优先事项。但是首先，科学家必须证明这种机器是可以制造的。一些研究人员警告说，不要对谷歌的里程碑过于兴奋，因为量子计算机离开研究实验室之前还有很多工作要做。迄今为止，量子计算机的成本已经达到数百万美元。包括微软、英特尔、IBM和谷歌在内的许多科技巨头都在争夺量子计算领域的一席之地。最近的一项研究显示，风险投资家已经投资了超过4.5亿美元在探索这项技术的初创企业。中国在国家量子实验室投资4亿美元，近年来获得的量子专利几乎是美国的两倍。特朗普政府今年还推出了自己的国家量子计划，承诺投资12亿美元进行量子研究，包括计算机。传统计算机通过处理信息的“位”来计算，每个位包含1或0。几十年来一直如此。理解量子计算机之间的差异需要哲学上的飞跃。你需要接受这样一个概念，当一个物体非常小或者非常冷时，它可以同时表现得像两个不同的物体。通过利用这种不寻常的行为，科学家可以构造一个量子位，或者量子位，存储1和0的组合。两个量子位可以同时保存四个值。随着量子位数量的增加，量子计算机的计算能力也将成倍增长，使得今天的超级计算机看起来像玩具。科学家在20世纪80年代首次描述了这个想法，Chinamobile(中移物联网)2G/3G/4G/5G模块 但是量子位是脆弱的。即使几根电线连在一起，也可能需要数年的工作。在过去几十年里，学术、工业和政府实验室通过各种技术致力于量子计算，包括围绕光学粒子或电磁场构建的捕捉微小带电粒子的系统。大约20年前，日本研究人员开创了“超导量子位”。这种方法显示了很大的前景。国际商用机器公司、谷歌和英特尔都推出了这种方法的一些项目。这些电脑看起来一点也不像普通电脑。它们由巨大的圆柱形金属和扭曲的电线组成，放入不锈钢冰箱。你向计算机发送信息，就像你向传统的计算机芯片发送信息一样，然后你接收计算结果。谷歌的论文发表后，一度成为互联网上讨论的热门话题，但很快在9月下旬消失在互联网上。但短暂的露面足以激怒竞争对手的研究人员，他们认为这家硅谷巨头夸大了自己的成就。周一，国际商用机器公司在一篇博客中抢先了谷歌的声明，即量子计算不能由传统计算机完成。国际商用机器公司认为，理论上，计算可以在当前的计算机上运行不到两天半，而不是夸大一万年。"这不是最终会彻底粉碎当前经典电脑的技术."纽约约克敦高地的国际商用机器公司研究实验室主任达里奥·吉尔说。该公司正在美国制造自己的量子计算机。其他研究人员忽略了里程碑，因为计算相当深奥。它通过量子实验产生随机数，这些随机数不一定适用于其他事物。尽管IBM质疑谷歌是否真的做了这么多工作，吉尔博士认为量子计算机确实越来越接近现实。“到2020年，我们将能够将它们用于商业和科学研究，”他说。像企业研究实验室的许多一线工作一样，谷歌的量子研究植根于学术界。2014年，谷歌雇佣了几年前在圣巴巴拉加州大学从事量子计算研究的一群物理学家。研究人员将在周三晚些时候与记者讨论他们的工作。当谷歌的论文发表时，它回应了国际商用机器公司的声明，即它的量子计算可以在经典计算机上进行。谷歌发言人在一份声明中表示:“我们已经从传统电脑转向了一个完全不同的领域。我们欢迎推进模拟技术的提议，尽管像我们已经做的那样，在真正的超级计算机上测试它们很重要。”谷歌量子计算机的计算是证明复杂量子系统可靠的一种方法。该公司还认为，它生成的随机数可能有实际应用。南加州大学量子计算专业教授丹尼尔·激光雷达(Daniel Lidar)表示，随着时间的推移，这些机器会越来越好。它们可能有助于改进密码学，甚至制造新的药物或材料。他说:“这将是一个伟大的事件，它将应用于许多不同的地方。”激光雷达博士说，他预计其他科学家会试图反驳谷歌的说法。但是有些人认为这种近乎神话般的设备对所有研究人员都有更广泛的好处。查德·里盖蒂说:“谷歌的成就不仅是谷歌的一项重大成就，也是更广泛的科学界的一项重大成就。”“用不了多久量子计算机就能被用来解决与商业相关的问题，”他说。
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