Google、微軟即將宣布量子計算重大突破, 業內人士: 還不能“貪杯”

雖然Google和微軟在量子計算領域取得重大突破讓人興奮，但要讓其真正得到應用，我們還需更加理性對待。

目前，量子計算這一革命性技術，已經成為物理學家和計算機科學家長達35年的夢想。在未來不久，這一技術或將迎來重大的進展。

1月29日消息 據《金融時報》報道，在未來幾周內，世界兩大技術巨頭——Google和微軟，將宣布各自在量子計算領域取得的裏程碑進展。不過，他們會否借此契機宣布其在該領域實現的商業應用還有待查證。

據量子領域的領先者表示，量子計算機利用量子力學的性能可以大大加快計算速度，並將在未來5年內實現重大的實際應用。

基於此，微軟量子團隊負責人 Todd Holmdahl 說：

“（借此）我們將有機會解決一係列之前無法解決的難題。”

據了解，加拿大有一家公司 DWave ，從7年前就開始銷售有限用途的量子計算機，其可以通過編程來處理今天的計算機功能承載範圍以外的任務。量子計算技術的好處還在於——模擬分子、幫助研製突破性藥物，並讓機器學習變得更加強大。

然而，從事這項技術的其他人則認為，（對這種技術的預測）有點過於樂觀。英特爾實驗室主管 Mike Mayberry 對此表示，在真正可行的量子計算出現之前，大型科技公司之間還將迎來“為期十年的競賽”。他說：

“我們現在還處於‘玩具係統’時代。”

不過，來自微軟和Google兩家即將到來的（量子計算）裏程碑卻在明示：那些前沿的想法正在迅速的走向實際應用。

丨 微軟：進程緩慢但擲地有聲

盡管微軟從12年前就已開始研究量子計算，但直至目前，其還未能開發出可運行的量子位（量子計算機的基本構件）。據 Holmdahl 介紹，目前微軟已經“十分接近”實現這一突破。

通常，這種聲明需要通過在學術期刊上發表研究論文來完成，這也意味著他們在發布之前必須經過同行評議。Holmdahl說，對微軟來說，這也是“科學的重要時刻。”

1998年，IBM宣布開發出了第一個可運行的量子位，並在去年12月宣布與合作夥伴一起開發基於技術的實際應用。但是，微軟的量子位設計是對未經驗證的技術的巨大押注。如果成功，那麼微軟將迅速超越已經在這一領域取得先發優勢的公司。

而微軟的設計正好解決了這一技術的一大缺點。據了解，量子計算機需要廣泛的糾錯來彌補量子位固有的脆弱——它們隻能維持一個很短的量子態狀態，而且在不幹擾結果的狀態下很難讀取。

針對這一難題，微軟開發出了一種能有效分解電子的量子比特，可讓同一信息同時在多個地方存在。如果量子比特的一部分變了，它所包含的信息也不會丟失，並且還會讓整個係統更加穩定。這種使用了所謂的拓撲量子位的計算機，其內置的容錯能力可使它們比那些不太強大的係統具有更大的優勢。Holmdahl說：

“因為我們的糾錯比他們的要好得多。當計算機使用更脆弱的量子比特時，他們可能會需要1000或10000（量子比特），我們可能隻需要一個。”

然而，如果微軟確實實現了這一目標，那麼創造一個單一的可運行的量子位將隻是第一步。Mayberry說，目前還不清楚哪一種競爭對手的量子比特技術最有效，因為製造商正試圖將現有的基本係統擴展到全麵的通用計算機當中。

丨 Google：2017年底實現“量子霸權”

另一方麵，Google要宣布的裏程碑則是將首次展示量子計算機如何解決對於傳統計算機來說堪稱極限的問題。

了解到，當一台量子計算機比經典計算機能更好解決計算問題時，行業會將其稱為“量子霸權”。為此，Google 製定了一個時間表——要在2017年底實現“量子霸權”，並在去年年底開始進行測試——其測試旨在表明該公司的49位量子位係統可以解決超出任何傳統計算機能力的問題。目前，Google還未就其測試結果予以置評，不過也無需擔心，畢竟測試成功結果在發表科學研究論文前還需要評估。

然而，在Mayberry和一些人看來，即使Google最後成功實現“量子霸權”，但這項技術離實際應用仍然還有很長的路要走。

丨 總結

如果像微軟和Google這樣的（量子計算）突破得到了證實，那麼他們和其他公司還將麵臨如何擴大規模、解決更複雜的量子計算難題的巨大挑戰。除了難以獲得讓量子位維持超過幾微秒的量子態之外，他們還需解決如何獲得可在極低溫度下操作的電子控製器這一難題。在Mayberry看來，“要繼續擴大規模是非常困難的。”

顯然，量子計算雖然即將迎來兩大巨頭的裏程碑突破，但在前行之路上，困阻依然重重。

*注：內容via Financial Times，編譯；題圖來源於網絡