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Google 声称量子电脑今年内可超越传统超级电脑

紧贴 明日科学:

著名科技企业 Google 计划在今年内做出新的量子晶片，计算性能超越任何传统电脑，实现「量子霸权」（quantum supremacy）。届时， Google 将用自家晶片与世界上最大的一台超级电脑进行比赛，挑战传统晶片的地位。

Google 量子晶片研发团队负责人甚至声称：「我们认为已准备好进行这个实验，现在便可以开始进行。」

量子晶片

Google 的量子晶片研发团队由物理学教授 John Martinis 领导。Martinis 于 2014 年加入 Google，同时担任加州大学圣塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）的教授。

量子晶片使用「量子位元」（qubit）表示数据单元，通过量子力学原理，简化複杂计算。不过，迄今为止，人们只研製出拥有少量量子位元的量子电脑。Google 曾公布过一个 9 个量子位元一排的晶片，但 Martinis 表示，要实现量子霸权，他们需要 49 个量子位元构成的阵列。

Google 最新发布的晶片在量子位元排列上有了进步。虽然只有 6 个量子位元，但排列方式为二乘三，表明量子位元并排排列时，它们仍然能够正常运作。同时，二乘三的量子位元排列也是 Google 对于晶片製造方法的一个实验——将量子位元和它的控制线路做在不同的晶片上，然后在后期「凸点焊接」。这是 Google 量子晶片研究团队自成立之日起的一个主要课题，目的是去除多馀的控制线路，避免干扰量子位元的功能。

由于研究过程进展顺利，Martinis 表示团队已准备好加快速度，目前已开始研製 30 到 50 个量子位元的设备。他坦言，距离超越传统电脑的目标，确实还剩馀很多工作，但比赛将为业界提供一个新基准。

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量子晶片竞赛

由于量子电脑所需的技术日益完善，科技公司纷纷加入量子处理器的竞赛中，竞争者包括 Google 、Intel、 Microsoft 和 IBM 等业界巨擘，以及一些创业公司。麻省理工学院（MIT）量子计算研究组首席科学家 Simon Gustavsson 认为， Google 是其中翘楚，与 IBM 不相上下。

赢得量子霸权竞赛是 Google 今年的重点计划，若然要真正达成目标，超越传统电脑的话，需要的量子位元远多于 50。马里兰大学教授、量子电脑创业公司 IonQ 创办人 Chris Monroe 表示，这将是学术上的一个里程碑，下一个难题便是如何让软件工程师开始编写量子电脑程式。

参考资料：

Simonite, T. (2017, April). Google’s New Chip Is a Stepping Stone to Quantum Computing Supremacy. MIT Technology Review.