编者按：本文来自微信大众号“机器之心”（ID：almosthuman2014），作者：Synced，36氪经授权发布。

这或许是核算机范畴的一个里程碑事情：谷歌宣称「量子霸权」现已完结，他们初次在试验中证明了量子核算机关于传统架构核算机的优越性：在国际榜首超算 Summit 需求核算 1 万年的试验中，谷歌的量子核算机只用了 3 分 20 秒。

在最近提交的一份论文中，研讨人员提出了这一建议，它也是迄今为止标明量子核算机逾越传统架构核算机，并走向实用化最为激烈的痕迹。 在未来，咱们或许可以运用这种全新东西处理此前无法处理的数学问题。

量子霸权是指量子核算具有的逾越一切传统核算机的核算才干。 谷歌的研讨人员宣称现已完结量子霸权，这意味着最新的量子核算机才干现已达到了现在最为强壮的超算也无法企及的程度——它可以在 3 分 20 秒内完结特定使命的运算，而现在国际排名榜首的超级核算机、美国动力部橡树岭国家试验室的「Summit」履行相同使命需求大约一万年时刻。

「相关于一切已知的经典算法而言，这种惊人的速度证明了核算使命上量子霸权的完结，预示着人们期待已久的核算范式的到来。 」研讨人员在论文中写到。

谷歌的「Foxtail」量子处理器。

这一音讯最早被英国《金融时报》报导，谷歌研讨的论文于本周提交至 nasa.gov，但随后被删去。 谷歌发言人回绝证明该论文及其效果的真实性，而 NASA 没有当即回应置评恳求。

这一音讯当即引来了许多媒体的报导，据美国《财富》杂志征引谷歌音讯人士称，论文被撤回是由于其研讨还没有经过同行评定彻底评论之前被 NASA 提早宣布了。 一般，评定进程需求数周或许数月时刻。

假如论文经过审议并顺畅宣布，它将预示着量子科学进入了一个全新阶段，由于其首要建议打消了一些不行预见的自然法则，可能会阻挠量子核算机顺畅运转的疑虑。

量子核算的发展速度：摩尔规律的指数级

谷歌研讨人员在论文中写到： 「在实践国际的体系中，咱们可以完结量子加快，它并不受任何不知道物理规律的约束。 」

此外，在研讨中人们还猜测量子核算机的算力将会以「双指数速率增加」，这意味着它的增加速度大大超过了摩尔规律，后者是指数方法的，以为传统核算机的芯片算力每 18 个月功能翻倍。

双指数增加远比指数增加愈加快速——数量级不是按 2 的幂增加，而是按 2 的幂的幂增加，也便是：

这种增加方法有些难以了解，以至于在实践中很难找到这样的事例。 量子核算的发展速度可能是榜首个。

本年 6 月，《Quanta Magazine》曾报导了谷歌在量子核算方面的近期研讨。 2018 年 12 月，Google AI 的科学家想要对谷歌最好的量子处理器前进行的核算进行复现，只需运用一般笔记本电脑即可。 到了本年 1 月，他们在改进版的量子芯片前进行相同的测验就不得不运用功能强壮的台式核算机来模仿效果。 而到了 2 月，大楼中不再有任何经典核算机可以对量子核算机的研讨进行模仿了。 研讨人员必须在谷歌巨大的服务器网络上恳求算力才干完结。

这种算力爆破的规律被称为 Neven 规律，谷歌量子人工智能试验室（Quantum Artificial Intelligence lab）主任 Hartmut Neven 在本年 5 月的谷歌量子春季研讨会上初次提出了这一概念，他也表明量子霸权会在 2019 年内完结。

谷歌量子人工智能试验室负责人 Hartmut Neven 以为，量子核算机的才干正在以史无前例的速度增加。

Neven 以为，量子核算机以双指数增加逾越核算机的进程是两个指数因子彼此组合的效果。 榜首，量子核算机比经典核算机具有先天的指数优势。 假如一个量子电路有 4 个量子比特，那么一个 16 比特的经典电路才干与其核算才干等效。 第二个指数因子源于量子处理器的快速演进。

榜首个只能在量子核算机前进行的核算试验

为了证明量子核算机独有的才干，谷歌的研讨人员规划了一个试验，即经过一个触及量子现象的特别场景对随机发生的数字进行采样。 该使命的意图是证明随机数生成器确实是随机的。

早在 2018 年，谷歌就推出过一个 72 量子比特的超导量子核算机——Bristlecone。 为了进行此次试验，谷歌对该核算机进行了改造。 此次试验用到的量子核算机名为「Sycamore」，包含 53 个量子比特。

研讨人员表明，他们确认自己的量子核算机在该使命中打败了传统核算机，包含核算某些专门电路的输出。 「当时最早进的传统核算机对量子电路中的一个实例采样 100 万次需求 1 万年，但咱们的量子核算机只需求 200 秒，」研讨人员表明。

研讨人员还写道，「据咱们所知，这是现在榜首个只能在量子核算机前进行的核算试验。 」

关于大多数人来说，咱们已习惯了根据硅处理器、运用晶体管进行核算的二进制核算机，其「1」和「0」两种状况彻底可以猜测。 但是，量子核算机彻底改变了这一游戏规矩。

量子核算机的首要构件模块是量子比特（qubit），任何量子性质，例如电子能级、自旋或光子的量子态等都可以用来表征量子比特，只需体系可以将其阻隔并操控它们。 一个量子比特只要两个状况，而 n 个量子比特最多可以表明 2 的 n 次方个状况。

量子核算结合了曩昔半个世纪以来两个最大的技能革新： 信息技能和量子力学。 假如咱们运用量子力学的规矩替换二进制逻辑来核算，某些难以霸占的核算使命将得到处理。

寻求通用量子核算机的一个重要方针是确认当时经典核算机无法承载的最小复杂度的核算使命。 该交叉点被称为「量子霸权」鸿沟，是在通向更强壮和有用的核算技能的要害一步。

专家提示： 不要希望过高，避免泡沫决裂

业界希望谷歌、IBM、英特尔等大公司以及 Rigetti Computing 等草创公司开发的量子核算机可以在未来数年完结技能和科学方面的突破性发展。 它们将革新药物研制、物流、制作、金融、动力乃至人工智能和机器学习等多个范畴。

尽管谷歌获得的效果十分激动人心，但其他研讨者提示道，不要过火炒作这一效果，以防希望过高、泡沫决裂。

谷歌正在开发的量子核算体系。

IBM 研讨主管 Dario Gil 对立将「量子霸权」的完结作为衡量这一范畴发展的规范。 他以为，「该试验和『霸权』这种字眼简直会对一切人发生误导。 」

此外，他还将这一试验描绘为高度特别的「试验室」效果，以为其「没有实践使用价值」。 「量子核算机永久都不会获得逾越传统核算机的『霸权』」，而是将与后者协作，由于二者各有其共同的优势。 」

英特尔量子硬件主管 Jim Clarke 将谷歌的这一发展称为「一个值得重视的里程碑」。 他说，「商用量子核算机」的完结离不开研制的前进。 尽管现在还仅仅这场马拉松的榜首英里，但咱们深信这项技能的潜力。 」