谷歌发布量子计算研究重大进展
近期,科学家们发现了一种更为简便的制造量子计算机的方法,这一发现将极大地提前量子计算机的到来时间。一直以来,谷歌、IBM以及一家创业企业等财团都在加速研发模拟量子计算机,而和技术巨头也对此投入了大量的资源。
量子计算机是一种基于量子物理机制运作的计算机,它的运算速度远超现有的传统计算机。近期,顶尖研究团队发现了一种全新的量子计算机实现方式,有望比我们预想的更早实现量子计算机的实用化。根据谷歌和西班牙巴斯克大学的研究成果,人类有望用更加简便的方法构建出能充分发挥量子计算能力的验证样机。
传统的数字量子计算机需要大量的纠错软硬件资源来弥补计算中脆弱的量子效应。模拟量子计算机的结构与传统数字计算机截然不同,而且其运行机理现有的理论还不能完全解释。尽管如此,模拟量子计算机仍需要纠错,但所需的资源将大大减少。构建一台量子计算验证机将变得更加容易。谷歌的高级研究员约翰·马丁尼斯(John Martinis)在去年的采访中表示,模拟量子计算芯片有望在几年内问世。
谷歌团队已经使用模拟量子计算机设计了一种超导量子芯片,用来模拟9个原子之间的相互作用。这种设计方法使得之前为数字量子计算机开发的纠错技术得以应用。虽然目前该芯片只有9个量子比特,但要达到传统计算机无法匹敌的性能,至少需要40个量子比特。初创公司D-Wave Systems已经制造出拥有超过1000个量子比特的演示芯片,不过其性能令人惊讶的也引发了一些关于性能增益是否真正来自量子计算的质疑。
谷歌认为模拟量子计算机将更快达到1000量子比特的规模,并且其他行业专家也对此持相似看法。一旦谷歌或其他公司的模拟量子计算机研发成功,它们将被用于解决医学和能源领域的难题,这些领域需要进行原子级别的大规模仿真,而传统计算机无法完成这些任务。模拟量子计算机也将极大地推动人工智能技术的发展。谷歌CEO桑德拉(Sundar Pichai)表示,谷歌已经进入了“人工智能驱动时代”,而量子计算驱动的人工智能将使今天的人工智能过时。
随着科技的飞速发展,我们距离实用化的量子计算机越来越近。新的研发方法和策略使得量子计算机的制造变得更加简单和高效,我们有望在未来几年内见证量子计算机的诞生。它将为我们解决一些传统计算机无法解决的问题,推动科学技术的发展,改变我们的生活。