3 分鐘搞定超級電腦 2 萬年完成的任務,53-Qubit Sycamore 量子電腦讓 Google 取得量子霸權

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 23 日 13:50 | 分類 Google , 尖端科技 , 電腦 follow us in feedly


在一份新的科學出版刊物裡,Google 聲稱透過一台 53 量子位元(Qubit)的量子電腦(Quantum Computer)取得「量子霸權」地位,意味著解決了最先進傳統電腦也無法在合理時間內解決的問題。這是目標首次達成,代表量子運算領域的重要里程碑。 

雖然「霸權」這個詞有點誇張,因為只涉及單一應用,不過表明具備量子位元的量子電腦,儘管離商業化還有很長的路要走,但終於解決了傳統電晶體式電腦或超級電腦永遠無法解決的難題,這也從根本上證明了量子電腦確實可行。「據我們所知,這個實驗代表第一個只能在量子處理器進行的運算,」Google 研究人員寫道。

除 Google 外,IBM、微軟與 Intel 在 Qubit 數方面皆有進展

實驗涉及計算某些專用電路輸出,並以「經由涉及量子現象的特殊場景產生」的隨機生成數字來輸入。量子處理器花了 200 秒時間取樣一個量子電路實例 100 萬次,一台超級電腦需要 2 萬年才能完成這項任務。據 Google 研究人員指出,這實驗使用的量子電腦是 53-Qubit 的 Google Sycamore 系統,是 72-Qubit Bristlecone 機器的縮減版,為何採用這個縮減版,Google 沒有提供理由。

研究人員進一步預測,量子運算效能將以雙指數速度成長,這可能指的是每個新量子位元效能會呈現指數性成長,至於量子位元的數量則會以類似摩爾定律的指數速率成長。

《財富》雜誌聲稱英國《金融時報》率先報導這個消息。本週稍早,Google 在 NASA.gov 網站發表了相關論文,但不久後就撤下。Google 發言人拒絕發表評論,但《財富》某位消息人士指出,這篇論文可能是通過同儕審查程序前意外發表的。

據報導,量子運算將繼續在物理和化學模擬發揮巨大作用,因傳統電腦無法模擬複雜的化學物質。一旦量子運算更完善成熟,有望在藥物、太陽能技術、投資組合與人工智慧的發展方面發揮重要作用。

對一般人來說,很難理解量子電腦到底比一般電腦先進多少。就如量子電腦指南解釋那樣,這是一台截然不同的機器。傳統電腦系統是透過 0 與 1 位元運作,然而量子電腦採用同時存在的量子位元。量子電腦是在稱為量子力學之亞原子粒子法則下運行。在先進的系統上,理論上可讓這些新電腦解決傳統機器無法解決的問題。

不久前,量子電腦還像是科幻小說才有的情節。但近年來,包括 Google、IBM、微軟與 Intel 等幾家公司在擴大量子位元數量方面已取得重大進展。早在 2018 年,Google 就表示,對 72-Qubit 量子電腦晶片 Bristlecone 及有機會取得量子霸權地位的發展性感到非常樂觀。去年 IBM 證明了量子電腦可在某些問題優於傳統電腦,最近,IBM 宣布 53-Qubit 量子電腦將透過雲端開放大眾使用。英特爾則在 2018 年國際消費性電子展(CES)展示 49-Qubit Tangle Lake 量子電腦。

(首圖來源:shutterstock)

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