面對(duì)氣候變化等生存危機(jī)，也許我們只是需要一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)

文章來源:造就田曉娜2020-07-29 09:19

谷歌的量子霸權(quán)

2019年6月4日，谷歌的量子研究團(tuán)隊(duì)召開了一次緊急會(huì)議。在過去10年中，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的大部分精力都用來建造一臺(tái)能實(shí)際運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)，距離量子霸權(quán)越來越近。

團(tuán)隊(duì)成員塞爾吉奧·博伊克索（Sergio Boixo）設(shè)計(jì)了一個(gè)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)幾乎不可能完成的任務(wù)，但谷歌的Sycamore量子芯片卻能輕而易舉地解決。模擬結(jié)果看起來不錯(cuò)，到2019年4月底，量子霸權(quán)對(duì)谷歌來說似乎已經(jīng)觸手可及。

但在5月31日，谷歌的另一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一臺(tái)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來說，博伊克索的任務(wù)實(shí)際上比想象中簡(jiǎn)單一百萬倍。

“我有點(diǎn)慌了。”博伊克索說。

安東尼·梅格蘭特（Anthony Megrant）是團(tuán)隊(duì)中的量子硬件工程師。問題發(fā)生時(shí)，他正在休陪產(chǎn)假。6月初他回到實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里一片慌亂。“我當(dāng)時(shí)的反應(yīng)是：認(rèn)真的嗎？我才離開一周啊！”他笑著說。

6月7日，谷歌團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了任務(wù)，并將其編入Sycamore量子芯片。這個(gè)芯片只有拇指指甲大小，被放置在一個(gè)巨大的低溫恒溫器底部。

谷歌量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室中的低溫恒溫器，旨在將量子芯片保持在接近絕對(duì)零度的溫度中

在顯微鏡下，Sycamore芯片看起來和其他芯片沒什么不同——芯片上布滿了令人眼花繚亂的銀色圖案。但在6月13日，它完成了一件傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不可能做到的事情：Sycamore芯片完成了博伊克索的任務(wù)，用時(shí)3分20秒，而傳統(tǒng)的Summit超級(jí)計(jì)算機(jī)完成這項(xiàng)任務(wù)需要花費(fèi)1萬年。

2019年9月，這條消息被泄露，立刻成為全球頭條新聞，引發(fā)了巨大爭(zhēng)議。IBM質(zhì)疑，谷歌所謂的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)10000年才能完成的運(yùn)算，實(shí)際上只要2.5天就可以完成。Google團(tuán)隊(duì)則認(rèn)為，得把傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)連接到核電站上，才能在2.5天完成。

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