Google的量子至上里程碑标志着一个崭新的计算世界

 
长期以来，研究人员一直认为，量子计算将有一天提供一种功能强大得多的体系结构，但克服基础科学带来的挑战后，此类设备可以执行可以由现有系统轻松完成的补救任务。
今天，Google宣布已实现“量子至上”。这是一个行业术语，在最基本的水平上意味着该团队设法在量子计算机上执行某些操作，而这可能是传统计算系统无法实现的。
Google首席执行官Sundar Pichai在博客中写道：“从很多方面来说，建造量子计算机都是我们对周围世界尚不了解的所有事情中的一个长期的教训。” “虽然宇宙从根本上在量子水平上运行，但人类却没有那样的体验。实际上，许多量子力学原理直接与我们对自然界的表面水平观察相矛盾。然而，量子力学的性质在计算方面拥有巨大的潜力。”
人们为技术行业似乎没有发生根本性的创新而感叹的人们应该将这一突破视为相反的证据。
当前，典型的计算机使用的位可以处于以下两种状态之一：打开或关闭，零或一。这些位在晶体管控制的电路中传播。几十年来，这种架构通过大致遵循摩尔定律改变了世界，该定律预计计算能力每18-24个月将翻一番。
但是研究人员也越来越担心计算机已经达到了摩尔定律的物理极限。这将严重限制自动驾驶汽车和个性化医疗等领域的进步，这些领域将需要更大的计算能力，以发挥其潜力并管理所需的海量数据。
希望这是量子计算机将消除这些障碍的地方。诸如Google所创建的量子计算机之类的量子计算机通过操纵原子并将其置于“量子状态”来在量子级工作。这意味着这些系统可以同时存在于多个状态中，从而比当前的二进制状态具有更高的计算复杂性。
这些“量子位”或“量子位”最终将能够执行无限复杂的任务。这包括诸如创建优化每个自动驾驶车辆的路线的城市路线系统之类的方案。使用量子计算机更精确地对分子或整个大脑建模的能力可以改变医学和材料科学。
问题-而且是一个很大的问题-量子位只是短暂存在。几十年来，研究人员一直在尝试延长寿命，同时还试图找到使更多量子比特协同工作的方法，这种现象被称为“量子纠缠”。
在宣布实现量子至上时，皮查伊将其描述为“世界你好”时刻：
为了证明其至高无上的优势，我们的量子机器仅用200秒就成功完成了一次测试计算，而这要用数千年来最强大的超级计算机中最著名的算法来完成。仅由于对量子位的控制质量，我们才能实现这些巨大的速度。量子计算机容易出错，但是我们的实验表明，能够以足够少的错误进行计算，并且具有足够大的规模以胜过传统计算机。
特朗普政府通过白宫发布的新闻稿对这一突破表示赞赏。去年，特朗普总统签署了《国家量子计划法案》，该法案承诺在5年内为量子研究投入12亿美元。
“美国在量子计算上取得了巨大的飞跃，”美国首席技术官Michael Kratsios说。 “这个至关重要的里程碑验证了量子计算的至高无上，表明了美国无与伦比的创新生态系统正在发挥作用。我们将继续拥抱强大的公共和私人合作伙伴关系，这些合作伙伴关系会带来令人难以置信的创新，并使美国成为技术领域的世界领导者。”
当前，许多大型公司正在通过IBM提供的服务来尝试探索量子计算。此外，包括D-Wave在内的许多创业公司已经筹集了1.947亿美元的风险投资，它们一直在竞相开发自己的商业量子系统。
量子计算最终将引发其自身的伦理问题，包括使当前密码学无用的能力。但是目前，谷歌为未来打开了一扇门，这可能使过去50年的计算机成就相形见war。