根據 IBM 進行的一項新實驗，量子計算機可以在兩年內在回答實際問題方面超越經典計算機。 該演示暗示，當量子計算機超越經典數字計算機時，真正的量子霸權可能很快就會到來。
“這些機器即將問世，”總部位於赫爾辛基的量子計算初創公司 Algorithmiq 的首席執行官 Sabrina Maniscalco 在接受《自然新聞》採訪時說。
在上週三發表的一項新研究中，科學家們使用 IBM 的量子計算機（稱為 Eagle）以比傳統計算機更快的速度模擬真實材料的磁性。 這是由於使用了一種特殊的錯誤減少過程來補償噪聲而實現的——這是量子計算機的一個基本缺點。
基於矽芯片的傳統計算機依賴於只能取兩個值之一的“位”：0 或 1。
相比之下，量子計算機使用的是量子比特，即量子比特，它可以同時獲得許多狀態。 量子位依賴於量子現象，例如疊加，其中一個粒子可以同時存在於多個狀態，以及量子糾纏，其中遠處粒子的狀態可以以這樣一種方式聯繫起來，即改變其中一個會立即改變另一個。 從理論上講，這允許量子位以更快和並行的方式執行計算，而數字位會緩慢且順序地執行計算。
但從歷史上看，量子計算機有一個致命弱點：量子比特的量子態非常微妙，即使是最輕微的外部影響也能永久改變它們的狀態——從而改變它們攜帶的信息。 這使得量子計算機非常容易出錯或“嘈雜”。
在一項新的原理驗證實驗中，127 量子比特的 Eagle 超級計算機使用建立在超導電路上的量子比特計算了二維固體的完整磁態。 然後，研究人員仔細測量了每個量子比特產生的噪聲。 事實證明，某些因素，例如超級計算機材料中的缺陷，可以可靠地預測每個量子比特中產生的噪聲。 然後，該團隊使用這些預測來模擬沒有噪音的結果。
量子優勢的說法以前就出現過：2019 年，谷歌科學家聲稱該公司的量子計算機 Sycamore 在 200 秒內解決了普通計算機需要 10 年才能解決的問題。 但他解決的問題——本質上是吐出一大堆隨機數，然後檢查它們的準確性——沒有實際應用。
相比之下，IBM 的新演示解決了一個真實的（儘管高度簡化了）物理問題。
“令人鼓舞的是，它將在其他系統和更複雜的算法中發揮作用，”獲得該結果的加州大學聖巴巴拉分校的物理學家約翰·馬丁尼斯說。 谷歌 2019 年，在接受《自然新聞》採訪時。
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