据彭博社消息，终有一天，谷歌将实现“量子计算霸权”，从而使用量子计算机来解决即使是当前最先进的超级计算机也无能为力的问题。谷歌表示，这一里程碑式的大事件最迟将于今年年底实现，毋庸置疑的是，到时量子计算机时代的内容将占据各大媒体的头版头条。同时大量有关量子计算的运用案例还将铺天盖地而来，比如量子计算在研制新的药物和神奇的材料等领域的运用，并解锁所有现有的过时公共密钥加密。
谷歌的‘量子霸权’可能远超乎想象
除此之外，量子计算的发展势头还表现在很多方面。比如，本月初，英特尔公司的研究人员推出了用于量子计算机的超导芯片。在过去两年中，从科技巨头国际商业机器公司（International Business Machines Corp.），谷歌公司，加拿大的D-Wave Systems Inc.公司（唯一出售商业量子计算机的公司，目前已经出售了4台）到像Rigetti这样的创业公司也在量子计算机方面取得了一些进步。谷歌凭借一己之力刚刚发布了软件，为化学家和材料科学家在使用量子机器上提供了便利。
另外，许多投资商也都对量子计算机越发的感兴趣。6月份，总部位于柏林的风险投资公司Blue Yard Capital在慕尼黑召开了量子计算会议，吸引了很多希望从这项新技术中获利的投资商和大型企业。我在过去几周里曾交涉过的一些风险投资商也都大肆鼓吹他们的计划，以便能够尽早引领计算机科学的前沿。
然而有些人则担心，谷歌的量子霸权宣言万一没有迎来胜利的时刻，反而获得适得其反的效果该如何是好。他们担心该搜索巨头的公关和有关报道将夸大这项技术的实际效用，使人抱以不切实际的预期，当这些美好的期待化为乌有时，最终导致不可避免的幻灭感。（说句公道话，谷歌其实并没有把这个术语定义为“至高无上”，这么做的人其实是加利福尼亚理工学院的John Preskill教授。但无可否认的是，Google的市场营销部门也在“量子霸权”这一说法中起到了很好的宣传作用。
牛津大学的一位量子技术教授Simon Benjamin说：“如果您之前从未听说过量子霸权这个词，您很可能会认为我们已经达到了量子计算机将比普通的计算机做的更好的阶段，其实不然。目前，我们还无法将量子计算机摆到台面上来，或者使用它来帮助我们解决其他计算机无法解决的问题。”事实上，现在的量子计算机不仅无法超越传统超级计算机的性能，而且在很多方面它都不如标准的笔记本电脑。
传统的计算机使用的是微小的硅晶体管来处理二进制形式的数据，我们称之为“位”，这个位可能是0或1。 而量子计算机使用位或量子单位比特来处理信息。量子位有很多不同的设计方法，但大多数都涉及超导材料，且必须冷却至低于深空的温度范围，才能利用量子力学来解决一些离奇古怪令人费解的问题。例如，它们可以同时为0和1。在传统的计算机中，每个位独立于其他的位，但在量子计算机中，量子位的状态取决于其他量子位的状态。理论上来讲，这些特性使得量子计算机更加强大。
问题是，迄今为止我们构建的量子计算机并不是很大。例如，D-Wave的最新版本有2，048个量子位，表示它正在使用4，000个量子位模型，但该机器却只能解决优化问题。发言人Charina Choi表示，Google将通过使用49或50个量子位的机器来展示量子优势，这么大的量子机器足以解决标准计算机无法解决的问题。（直到上周，当IBM发表了一篇论文，声称它能够在传统机器上模拟一个49位的量子位系统之时，几乎所有的人还在猜测IBM可能会转而与谷歌开始竞争。）本杰明说，即便如此，它也不足以解决大多数人都认为有意义的问题。（Google强烈暗示会通过解决量子计算机本身存在的问题来证明量子优势。）
量子计算机还存在另外一个问题。量子位本质上非常脆弱，依然无法长时间保持量子态（对于超导体产生的量子可以维持几十微秒；使用捕获离子产生的量子可以维持10分钟。）当量子位降级时，计算就会出错，通常量子位越多，错误就越多。这些错误可以通过额外的量子位或软件来纠正，但同时也会消耗大量计算能力，从而削弱了使用量子计算的主要优势。（目前微软公司正致力于为量子计算机开发完全不同的设计，其本质上并不容易出错，但是它基于的是一些甚至连物理学家都不信任的亚原子粒子。所以，量子计算机很可能还要历经10年的发展，如果有效，量子计算机还可用于商业用途。）
因此，对于大多数应用而言，传统计算机仍然具有显著的优势，并且可能在未来几年依然呈现广阔的前景。尽管包括谷歌本身在内的一些公司都非常看好量子技术，但他们认为，实现具有纠错功能或无错误的量子计算仍需再经历十年的磨练。本杰明担心，在这这十年里投资商还要不断往里投钱，如果所有的投资商都损失大量的资金，那么量子计算可能会重蹈“人工智能之冬”的覆辙。
本杰明表示，他并没有要贬低谷歌的成就的意思。如果该公司能够打造出完胜传统计算的量子计算机，那么这无疑将成为谷歌公司的一大重要里程碑。他说：“这一伟大功绩让我们踏入了未知的领域，尤其值得记载，也理应得到庆祝。” 但是，本杰明表示，与其说量子计算是至高无上的，倒不如说它是无与伦比的来得贴切。其次，正如本杰明所承认的那样，的确还没有什么可与之相提并论，不是吗？
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