量子霸权里程碑谷歌量子计算机6秒内即可完成

发布时间：2023-07-17 10:30:56 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　最近有报道称Google的超级电脑Quadrature只用了短短的不到一分钟时间就完成了世界上最强大的超级计算机所需要进行47年时间的计算工作。

　　没错，47年被凝结成瞬间。谷歌研究团

　　最近有报道称Google的超级电脑Quadrature只用了短短的不到一分钟时间就完成了世界上最强大的超级计算机所需要进行47年时间的计算工作。

　　没错，47年被凝结成瞬间。谷歌研究团队的最新发现已发表在arxiv上。

　　论文称，谷歌最新Sycamore量子处理器目前拥有70个量子比特，而2019年版本只有53个量子比特。

　　量子比特的增加，意味着可以成倍地提高量子计算机的性能，这使得新处理器的稳健性大约是以前的2.41亿倍。

　　最新研究标志着，量子计算迎来里程碑时刻。

　　凭借其计算优势，谷歌的量子计算机有望彻底改变包括人工智能在内的各个领域。

　　以前所未有的速度解决复杂问题，有望解锁下一代人工智能模型，突破许多领域从未超越的界限。

　　每个量子比特可以同时存在于0、1或叠加的状态，因此存储和处理这种级别的量子信息的能力很不容易，即使是最快的经典计算机也无法比拟。

　　谷歌团队在一篇论文中表示，量子计算机有望执行超出经典计算机能力的任务。

　　「我们根据改进的经典方法估算了计算成本，并证明我们的实验超出了现有经典超级计算机的能力。」

　　就算是田纳西州的Frontier超算（这已经是目前全世界最快的超算了），也碰不了量子计算机的瓷。

　　当然前提是量子计算机释放出自身的潜力。

　　因为传统的计算机用二进制的代码语言运行，仅限于0和1，以及双重状态。而量子计算机超越了这个限制。

　　不过，目前研究人员还不能确定谷歌量子计算机的制造成本究竟是多少。但变革性的计算能力是毋庸置疑的。

　　根据谷歌团队的说法，Frontier超级计算机只需6.18秒即可匹配谷歌-53量子比特计算机的计算结果。

　　然而，同样的一台Frontier则需要47.2年才能与谷歌最新的70量子计算机所能提供的的计算能力相匹配。

　　量子领域内的许多研究专家都不约而同地认为谷歌的新类型的量子计算机可能会是区块链技术的一项重大进步。

　　剑桥量子公司Riverlane的CEO Steve Brierley将谷歌的进步称为一个「重大里程碑」。

　　「量子霸权？这个问题我们不用再争论了。」

　　同样，苏塞克斯量子技术中心主任的一位教授赞扬谷歌解决了传统计算机难以计算的某些特定学术问题。

　　他强调，在我们眼前关键的下一步，是创建能够纠正自身固有操作错误的量子计算机。

　　虽然IBM尚未对谷歌最新的量子计算机置评，但明显，谷歌在量子计算领域的这一进展引起了全球研究人员和公司的共同关注。

　　毫无疑问，这将为计算技术的发展开辟新的前景和竞争。

　　研究中，团队提到噪声与相干演化相竞争，并破坏了长程相关性，这使得充分利用近期量子处理器的计算能力成为一个巨大的挑战。

　　研究人员进行了随机电路采样（RCS）实验，在这些实验中，他们确定了由量子动力学和噪声之间的相互作用驱动的不同阶段。

　　在量子计算中，这涉及通过运行随机电路，并分析结果输出来测试量子计算机的性能，以评估其解决复杂问题的能力和效率。

　　在电路深度的驱动下，系统首先经历动态相变，其中输出分布不再集中在比特串的一部分中。第二个是由噪声驱动的转换。

　　利用交叉熵基准，研究人员观察到了阶段边界，这可以定义噪声量子演化的计算复杂性。

　　在模拟的估计计算成本，比起经典计算机，53量子比特完成1百万个噪音样本比其快6.18秒。而70量子比特要快47.2年。

　　最后，谷歌团队展示了一个24周期70量子比特的RCS实验，估计保真度为 1.7 -107%，这意味着在相同保真度下，电路体积增加了约 60%。

　　谷歌根据改进的经典方法估算了计算成本，并证明了新量子计算机有着超出了现有经典超级计算机的能力。

　　谷歌团队表示，尽管迄今为止RCS已经取得了成功，但寻找近期噪声量子处理器的实际应用仍然是一个突出的挑战。他们进行的实验就提供了量子动力学如何与噪声相互作用的研究。

　　观察到的相界为高噪声量子器件能够正确利用其计算能力的7个体系提供了定量指导。

　　在弱噪声阶段，全局相关性主导XEB，这一事实保护了RCS免受欺骗的攻击，这些都是未来应用的设计方向。

　　其实，早在2019年，谷歌便声称实现了量子霸权。

　　研究人员在NASA网站上发表的论文一经发布，便引起了轰动。

　　论文称，谷歌处理器能够在3分20秒内执行一个计算，而用当今最强大的超级计算机Summit进行同样的计算，需要约10000年。

　　随后，谷歌这篇论文正式在Nature上重磅发表。这篇论文的主要内容是关于人工智能如何影响未来世界的研究。谷歌首次公开了自己的量子计算机原型，并表示这台量子计算机的运算速度是目前世界上最快的。而且，谷歌的研究人员还

（编辑：财气旺网 - 财气网）

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