谷歌全面携手NASA，欲跨越“量子霸权”最后一公里

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“作为全世界寄予厚望的新型态计算架构，量子计算一直以来都被当作全球量级的技术发展核心。然而从10年前，D-Wave量子计算机上市以来，至今仍只能用来解决特定的问题，而最重要的目标：全面取代传统经典计算机，至今仍遥遥无期。”

今年3月，Google推出了一款名叫Bristlecone的芯片，并宣称Bristlecone将成为“量子霸权”的标志。不过随后这就结论就遭到阿里巴巴研究团队的质疑，日前华为的研究团队干脆大胆宣称量子计算无霸权。

与NASA合作

有望跨过量子霸权最后一公里？

量子霸权实际上是指量子计算设备在实现某一应用上超越最厉害的传统计算机。从2016年起，IBM、英特尔、微软和阿里巴巴等公司都在希望实现“量子霸权”，而Google自然也是其中的关键成员之一。从2006年起，Google就开始一直致力于量子计算，最早还是采用其他厂商的硬件，但从2014年就开始建立自己的量子硬件实验室，并在3月推出了Bristlecone芯片。

被当作量子霸权的重要指标是量子比特(Qubit)数量，但这个指标在各家科技大厂的竞争之下，已经逐渐被满足，甚至超越。比如IBM在2017年底推出了具备50量子比特的计算机，而英特尔则是随后在2018年初宣布量产49量子比特芯片，谷歌也不落人后的紧接着英特尔宣布推出72比特的量子计算处理器。

为了让量子计算能够全面超越经典计算架构的算力和应用呈现，谷歌与NASA在今年7月签署了一项协议，协议中要求NASA分析谷歌量子计算架构上运行的量子电路的结果，并且与经典计算模拟进行比较，通过这项工作，支持谷歌验证其量子计算硬件，并从而达到量子霸权的目的。

谷歌已经向《麻省理工科技评论》证实，该协议将以名为Bristlecone的最新款72-qubit量子芯片为基础，进行一连串的模拟与验证工作，最终将展示其在取代经典计算上的可行性。事实上，早在这个协议被揭露之前，谷歌早就已经和NASA在量子计算上进行了多种合作，这次的合作可说是协助谷歌达成量子霸权的最重要步骤，那就是验证谷歌的量子计算在经典计算的模拟结果，从而改善谷歌的量子芯片的设计。

与N中国公司量子计算崛起迅速

成为量子霸权有力竞争者

但阿里巴巴量子研究人员获得的新结果表明，谷歌公布的Bristlecone计划无法实现量子霸权。他们认为，这个目标的实现需要更低错误率的芯片。研究人员利用一系列功能强大的服务器来模拟Google新芯片的运作，并利用美国公司已发布的计划对其提出挑战。结果提醒人们，现有的计算机架构远未实现，并暗示谷歌计划用其量子芯片进行演示结果不会超出传统计算机的范围。

阿里巴巴在量子计算领域的崛起非常迅速。自2006年起，Google一直致力于量子计算，最初使用来自加拿大D-Wave的硬件。中国公司于2015年进入该领域，与国家支持的中国科学院合作开设一个新的研究实验室。今年2月，该公司在互联网上提供了一种实验性11-量子比特芯片。中国政府已承诺投入100亿美元来建设一座新的国家量子实验室。

Google于2014年建立了自己的量子硬件实验室，引入加州大学圣塔芭芭拉分校的Martinis领导该团队。该公司最近的一些关于实现量子霸权的言论让该领域的其他一些人感到厌烦，他们认为建立里程碑是一个决定性的时刻，现在是在对量子计算机实际进程进行炒作。英特尔首席技术官Mike Mayberry认为,该技术的广泛商业化将会是一项为期10年的项目。IBM则表示它可以在五年内成为“主流”。

实现量子霸权将是一项科学突破，而并非量子计算机已经准备好开始投入到有用工作的迹象。但量子计算机的实现将有助于谷歌在激烈的竞争中立足。Google和IBM，英特尔和微软等竞争对手想要将量子计算机出租或出售给Daimler和JP Morgan等公司，这些公司也正在探索如何改进机器的电池和成本模型。

计算机使用电脉冲，以比特为单位(0或1)来表示数据。量子计算机将数据编码成量子力学效应，这种效应在20世纪早期使阿尔伯特爱因斯坦和其他物理学家感到困惑，从而创造出量子位。这种奇异的设备在接近绝对零度的温度下运行。在小组中，量子位可以通过一些技巧来完成一些艰难的计算，比如对0和1达到一个“叠加”。有证据可以帮助进行化学模拟。Google和其他一些人认为机器学习也能得到提升。

尽管目前关于谷歌是否能实现“量子霸权”争论不一，但谁都不可否认的是量子计算已经开始在全球公司和政府之间开始了一场国际竞赛。不仅是全球科技巨头都在投入，中国、欧盟也成为量子研究领域的有力竞争者。而美国Google、IBM和Intel三家超级巨头依然是量子计算中不可忽视的重量级角色。

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