论文报道了谷歌团队基于一个包含53个可用量子比特的可编程超导量子处理器,运行随机量子线路进行采样,耗时约200秒可进行100万次采样,并且估计如果使用当时最强超算Summit来计算得到同样的结果,需耗费约1万年。据此,谷歌宣称实现了“量子霸权”。
实际上,“量子优越性”代表了两个方面的竞争,一方面量子芯片的比特数和性能不断扩张,在某些问题上展现出极强的计算能力;另一方面,经典算法和模拟的工程化实现也可以不断优化,提升经典算法的效率和计算能力。所以,如果能够提升经典模拟的能力,那么谷歌的量子设备有可能就无法打败最强超算,从而“称霸”失败。
对于谷歌的“称霸”,IBM是第一个跳出来表示“不服”的。IBM指出谷歌对随机量子线路的经典模拟优化得并不好,如果采用内存和硬盘混合存储方案,模拟53比特、20深度的量子随机线路采样,仅需2.5天。IBM还宣称这只是他们保守的估计。
对此,加拿大卡尔加里大学教授、量子科学和技术研究所所长Barry Sanders 认为,去年,谷歌取得了一项巨大的成果,即量子计算优越性,但这是有争议的。谷歌的结果是,他们拥有一台量子计算机,其性能比其他任何经典计算机都要好。然后,IBM对此提出相反的论点:他们并未完全实现。质疑是否真正的达到了量子计算优越性。
面对“九章”所证明的“量子计算优越性”,Barry Sanders则毫不吝啬地称赞:“我认为这是量子计算领域最重要的成果之一。这个实验不存在争论,毫无疑问,该实验取得的结果远远超出了传统机器的模拟能力,实验取得的结果远远超出了传统机器的模拟能力。这个实验技术挑战非常巨大。为了获得此结果,他们必须解决许多非常困难的技术问题。仅仅在技术层面上,他们所取得的成就也令人印象深刻。这是人们梦寐以求的实验,他们做成了,让梦想走进现实。”
毕竟,经典算法的发展以及超算上的工程化实现,还有提升空间。“量子优越性”本身也是经典计算和量子计算博弈和演进的过程。谷歌宣称的“量子优越性”,目的仅仅是为了在实验上证明量子计算机确实有超越目前最强超算的能力,这并不意味着已经实现了实用化的量子计算机。“量子优越性”对于量子计算的发展,仅仅是一个开始。
对此,潘建伟向记者表示,量子优越性实验并不是一蹴而就的工作,而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争,最终量子并行性会产生经典计算机无法企及的算力。(科技日报记者 吴长锋)