圖：谷歌行政總裁皮柴10月聽(tīng)研究員桑克講解量子電腦\路透社

【大公報(bào)訊】綜合《自然》科學(xué)雜志、美聯(lián)社及《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道：美國(guó)科技巨企Google周三在英國(guó)《自然》發(fā)文稱(chēng)，成功研發(fā)“量子電腦”（quantum computer），能200秒內(nèi)，完成傳統(tǒng)超級(jí)電腦要1萬(wàn)年才能完成的運(yùn)算工作。對(duì)此，外界反應(yīng)不一，另一家科技巨頭IBM質(zhì)疑Google夸大其詞，認(rèn)為傳統(tǒng)超級(jí)電腦需時(shí)2.5天，就可完成與量子電腦同等的運(yùn)算工作。而美國(guó)“第一女兒”伊萬(wàn)卡（Ivanka Trump）則捧場(chǎng)稱(chēng)，美國(guó)正式實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。

谷歌23日在英國(guó)《自然》科學(xué)雜志150周年紀(jì)念特刊上，以封面形式發(fā)表了《使用可編程超導(dǎo)處理器達(dá)到的量子霸權(quán)》論文。雜志網(wǎng)站還在頭版頭條放出了谷歌的官方宣傳：你好，量子世界！我們實(shí)現(xiàn)了“里程碑式的量子霸權(quán)”。

據(jù)報(bào)道，該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)對(duì)量子電路產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行采樣的任務(wù)，使用谷歌內(nèi)部開(kāi)發(fā)的53位量子電腦“西克莫”（Sycamore），令其在約200秒內(nèi)從量子電路中采集了100萬(wàn)個(gè)樣本；而目前全球運(yùn)行速度最快的超級(jí)電腦則需要一萬(wàn)年才能完成這一任務(wù)。為在量子計(jì)算領(lǐng)域取得這一突破，谷歌AI研究團(tuán)隊(duì)已埋頭攻堅(jiān)了13年。

一個(gè)月前相關(guān)報(bào)告泄露

一個(gè)多月前，谷歌的一份研究報(bào)告現(xiàn)身美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）網(wǎng)站。盡管被火速撤下，但這篇報(bào)告拋出的一個(gè)重磅概念──“量子霸權(quán)（quantum supremacy）”，引發(fā)各大媒體熱議。

“量子霸權(quán)”被用于描述量子電腦發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，指其能解決傳統(tǒng)電腦無(wú)法解決的復(fù)雜難題，展現(xiàn)量子優(yōu)越性。這是量子電腦距離實(shí)際運(yùn)用的關(guān)鍵一步。量子比特?cái)?shù)量被當(dāng)作重要指標(biāo)，有學(xué)者認(rèn)為，大概50個(gè)量子比特左右，量子電腦就能達(dá)到“量子霸權(quán)”。

這一成就標(biāo)志著科技界數(shù)十年來(lái)使用量子力學(xué)解決計(jì)算問(wèn)題的重大突破。谷歌行政總裁皮柴表示，該公司于2006年開(kāi)始探索量子計(jì)算的可能性，“有了這一突破，我們距離將量子計(jì)算應(yīng)用于諸如電池、肥料以及制藥等領(lǐng)域更近了一步”。

IBM超級(jí)電腦兩天半可完成

谷歌的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，同樣致力于研究量子電腦的IBM隨后專(zhuān)門(mén)發(fā)表一篇論文，質(zhì)疑谷歌“誤導(dǎo)大眾”。IBM表示，實(shí)際上這個(gè)計(jì)算任務(wù)并沒(méi)有谷歌宣傳得這么困難，谷歌低估了IBM的超級(jí)電腦“Summit”，它實(shí)際上可以在2.5天之內(nèi)完成這些計(jì)算。

IBM指出，所謂的量子優(yōu)越性是要做到傳統(tǒng)電腦無(wú)法做到的事情，而谷歌顯然沒(méi)有做到這一點(diǎn)。研究員甘貝塔表示，公司不想與谷歌對(duì)抗，而是為避免“量子優(yōu)越性”一詞被過(guò)度宣傳。

谷歌研究團(tuán)隊(duì)對(duì)此回應(yīng)稱(chēng)，需要真正在超級(jí)電腦上進(jìn)行改進(jìn)和測(cè)試，在2.5天內(nèi)完成計(jì)算只是預(yù)期，但事情并不總是如預(yù)期那樣運(yùn)作。“我們歡迎IBM查看我們的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步驗(yàn)證我們的結(jié)果。”

美國(guó)總統(tǒng)特朗普去年簽署了一項(xiàng)國(guó)會(huì)提案，在五年內(nèi)斥資12億美元用于整個(gè)聯(lián)邦政府的量子研究。特朗普的女兒伊萬(wàn)卡表示，谷歌的突破是一項(xiàng)“非凡的科學(xué)成就”。她在社交媒體“推特”上說(shuō)：“很自豪，我們?yōu)檫@一重要的里程碑作出了貢獻(xiàn)。”

圖：量子電腦“西克莫”的處理器\法新社

打破二進(jìn)制 量子計(jì)算能力大躍升

傳統(tǒng)電腦以“0”“1”表示信息，處理是長(zhǎng)串的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。量子電腦是使用的計(jì)算單位是“量子比特”（quantum bit），即電子或光子等亞原子顆粒。

通過(guò)對(duì)這些亞原子顆粒的操控，量子比特可出現(xiàn)“既是0也是1”的特殊狀態(tài)，即一個(gè)量子比特可保存兩個(gè)值，兩個(gè)量子比特可同時(shí)保存四個(gè)值，三個(gè)量子比特可同時(shí)保存八個(gè)值，以此類(lèi)推。隨著量子位數(shù)量的增長(zhǎng)，量子電腦的計(jì)算能力也大幅提高，與二進(jìn)制相比，運(yùn)算次數(shù)大幅減少，時(shí)間顯著縮短。

量子技術(shù)被視為未來(lái)重要革新技術(shù)，目前中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)和歐盟都在爭(zhēng)相展開(kāi)相關(guān)研究。去年，美國(guó)總統(tǒng)特朗普批準(zhǔn)在五年內(nèi)撥款12億美元，資助聯(lián)邦政府的相關(guān)研究。

如“萊特兄弟第一次飛行”

據(jù)新華社報(bào)道：谷歌CEO皮柴23日在推特發(fā)文，對(duì)旗下AI團(tuán)隊(duì)的數(shù)十年努力大加贊賞，并將量子電腦比作“萊特兄弟第一次飛行”，這一重大突破顯示了量子電腦在現(xiàn)實(shí)中被廣泛應(yīng)用的可能性。

皮柴在接受《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》的采訪時(shí)將之與萊特兄弟首飛相比，雖然第一架飛機(jī)只飛行了12秒而無(wú)法被實(shí)際應(yīng)用，但其顯示了飛機(jī)可以飛行的可能性；量子電腦是一種革命性的數(shù)據(jù)處理方式，盡管目前它的運(yùn)用有很大局限性，仍無(wú)法取代傳統(tǒng)電腦，但這一突破證明它可以走出研究實(shí)驗(yàn)室，被運(yùn)用于計(jì)算實(shí)踐中。

隨著開(kāi)發(fā)者的加入與業(yè)界的采用，量子電腦應(yīng)用終將爆發(fā)。D-Wave系統(tǒng)公司的首席執(zhí)行官布勞內(nèi)爾（Vern Brownell）曾表示，人類(lèi)正處于量子運(yùn)算時(shí)代的“黎明”。在未來(lái)，量子電腦將革新人類(lèi)的科研、金融、生活方式等各方各面，如同百年前的飛機(jī)，顛覆了人類(lèi)的交通、物流模式，為世界帶來(lái)翻天覆地的改變。