谷歌实现量子霸权 新芯片或依赖平行宇宙实现计算(图)
2023年5月21日，谷歌工程总监哈特穆特·内文（Hartmut Neven）在日本广岛出席了一场关于美日中等及高等教育合作的非约束性协议签署仪式。（图片来源：Tomohiro Ohsumi/Getty Images）
【看中国2024年12月13日讯】（看中国记者路克编译）据Futurism报道，谷歌最近发布了一款名为Willow的新型量子计算机芯片，并声称其性能在特定基准测试中超越了全球任何超级计算机。
“Willow在此基准上的表现令人叹为观止，”谷歌量子人工智能创始人哈特穆特·内文（Hartmut Neven）在宣布这款芯片的博客文章中表示，“它在不到五分钟内完成了一项计算，而目前最快的超级计算机之一需要1025年或10万亿亿年才能完成同样的任务。”
“这个惊人的计算数字远超物理学中已知的时间尺度，甚至远远超过宇宙的年龄。”内文说，“这使得量子计算可能在许多平行宇宙中并行运行的理论变得可信，与物理学家David Deutsch首次提出的多元宇宙理论不谋而合。”
David Deutsch在他1997年出版的著作《现实的结构》中首次提出了多元宇宙假说，认为量子计算机的计算可以在多个宇宙中同时进行。
换句话说，谷歌认为Willow的计算速度之快，或许依赖于平行宇宙的协同工作。然而，这种夸张的说法自然引发了网络上的广泛质疑。
Willow的应用价值受到质疑
首先，Willow被用于解决的计算任务本身对实际应用并无意义。
“所讨论的计算任务是生成随机分布，”德国物理学家兼科学传播者Sabine Hossenfelder在回应谷歌声明的推文中指出。“这项计算的结果没有任何实际用途。”
她补充说：“谷歌选择这一任务，是因为它已被证明在传统计算机上计算难度极高（主要由于其大量使用量子纠缠），这让他们可以宣称‘传统计算机需要数千万亿年的时间才能完成此任务’。”
Willow芯片包含100个量子比特。与传统计算机依赖二进制系统的零和一不同，量子计算机依赖量子比特，其状态可以是“开”、“关”，或令人费解的“两者兼有”，这得益于量子纠缠现象。这种现象允许粒子在相隔很远的情况下仍然影响彼此的状态。
重复的历史
Hossenfelder指出，Willow的计算任务与谷歌在2019年利用约50量子比特芯片完成的任务如出一辙。当时，谷歌声称实现了“量子霸权”——即量子计算机完成了传统计算机无法完成的任务，无论这些任务是否实际有用。
这一声明引发了争议，尤其是在量子计算竞争对手IBM的激烈批评下。IBM研究人员认为，谷歌所解决的问题在经典计算机上其实可以在2.5天内完成，并且精度更高。
未来的挑战
尽管从科学角度看，Willow的性能提升令人印象深刻，但其实际应用仍需等待。
Hossenfelder指出，量子计算要真正实现实际应用，可能需要多达100万个量子比特。而目前Willow的量子比特数量距离这一目标还有很长的路要走。
此外，她认为，谷歌的说法最终可能会被证明是夸大其词，因为其他研究团队可能会在传统计算机上找到更加高效的解决方案。
尽管如此，谷歌仍对Willow的未来充满信心，承诺将继续扩大其规模，使其真正具备实际价值。
“这是迄今为止最令人信服的可扩展逻辑量子比特原型，”内文写道，“它有力地证明了实用的超大规模量子计算机是可以实现的。”