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谷歌低調宣稱“量子霸權”遭打臉,人類離量子時代還有多遠?

: 時間:2019-12-01 17:13

文章來歷:獵云網(微旌旗燈號:ilieyun)報道(編譯:清酒)

1903年12月17日,正在北卡羅來納州的基蒂霍克,奧維爾·萊特駕駛著他和兄弟威爾伯一同建筑的飛翔器飛翔。12秒后,奧維爾閱歷了一次震動的著陸,他的路程完畢了,而飛機時期就此啟動。

但關于那時的報紙讀者來說,他們能夠都沒認識到發作了什么汗青性事情。一篇關于萊特兄弟的文章被普遍轉載,題目慎重地寫著“看來是一次勝利”,并表現這個音訊“令人激動”,但文章并未將奧維爾的暫時飛翔視為人類具有里程碑意義的時辰。以至幾年后,另一個故事將萊特兄弟描繪為“迄今為止最勝利的飛翔器的創造者”。

說到這兒,我不由聯想到了谷歌正在本年10月遭到的近乎淡漠的看待,那時谷歌頒發了一篇研討論文,稱其正在加州Goleta的研討團隊運用了嘗試性量子計較機,其處置器被稱為“ Sycamore”,能夠正在200秒施行一個隨機數生成任務。據其稱,即便是現在最快的保守超等計較機也需求1萬年才干完成上述任務。

谷歌的科學家們聲稱,他們曾經獲得了“量子霸權”,樹立了一個量子有序,可以完成保守計較機基本無法完成的使命——除非你情愿為了一個成果等上一萬年。多年來,量子察看家們不斷正在等候如許一個時辰的到來,他們正在議論這個時辰時,常常會提到萊特兄弟。

可是當谷歌正在正式頒布發表它的成績時(該音訊正在一個月前敗露),它的量子計較合作敵手IBM曾經聲稱量子霸權時辰還沒有到來。該公司表現,裝置正在橡樹嶺國度嘗試室的最進步前輩的200-petaflop IBM超等計較機能夠正在兩天半內施行谷歌的基準使命。這遠不及Sycamore的速度快,但也足以成為一個合理的挑選。

圖源:谷歌

關于大局部人來說,裁定谷歌和IBM的定見不合,是一項不實在際的使命。可是,量子霸權的理念,以及它若何與過來手藝提高的決議性時辰絕對應,仍是值得考慮的。

這里需求思索到一些手藝細節。

從1956年的UNIVAC 1到你口袋里的智妙手機,再到今日最強壯的超等計較機,“保守計較機”包括了一切基于保守的1和0的數字運算。比擬之下,量子計較機應用完整分歧的概念、物理和手藝,其根本構件是一個量子比特或量子位——它能夠表現1、0或同時表現兩者。這使它們有潛力以保守計較機無法匹敵的速度施行艱難的計較使命。

即便你認同IBM的立場,即它的超等計較機本能夠正在兩天半內完成谷歌的基準測試,而不是用一萬年的時候,但谷歌的Sycamore僅用200秒就完成了測試,這一現實該當會激起你對于量子計較潛力的興味。

但“量子霸權”這個詞自身就具有一種劃時期的結局性,似乎它的完成將立刻迎來保守計較機的末日。谷歌正在圣巴巴拉的嘗試,即便從最有益的角度來判別,也沒有做到這一點。正如IBM的辯駁所指出的那邊樣,將來更有能夠觸及到保守計較機和量子計較機的協同任務。

“量子霸權”一詞原先由加州理工學院的傳授John Preskill發明并詮釋,Preskill傳授正在2012年頒發的論文中表現,量子霸權不是一個拐點,而是一個新時期的鑰匙。

正在谷歌、IBM和其他位置停止的量子計較機研討的全數目的,是制造出可以處置保守計較機基本處置不了的使命的計較機,這些使命具有改動世界的意義,例如對于繁雜的分子停止建模。

比擬之下,谷歌的隨機數字操練絕對平平,除了那邊局部只需求200秒。該項目表面團隊的擔任人Sergio Boixo稱其為“量子計較機的‘Hello World’法式”,相當于法式員用一種新言語停止超等簡略的編程操練,只是為了確認一切都正在依照預期停止。“這是我們想做的第一件事,”他詮釋道。

雖然谷歌為本人博得了量子范疇的最高獎項,但它也供認,正在量子機械普遍使用之前還有多數任務要做。

正在量子計較機范疇,有兩個最終困惑正待處理,究竟結果假如這兩個困惑疑惑決,一切都是白費。其一就是量子精度的困惑,因為各類繁雜的緣由,量子計較機的過失率十分高,能夠計較100次10+10這種簡略困惑時,就有一次會犯錯,但值得留意的是,不斷用量子霸權做噱頭的谷歌,卻從未透明表現正在這方面有所打破,因而,谷歌這臺量子計較機的運算準確率能夠令人堪憂。

另一個困惑就是量子擴展性的困惑,量子計較機的量子位越高,全體運算精度反而卻會呈現降落,就今朝來看,尚不分明谷歌的量子計較機是幾位,也不分明谷歌能否真正霸占了這個障礙人類提高的難題。

硬件團隊的一名成員Marissa Giustina用一塊白板畫出了一條時候線,顯現出今朝間隔容錯、糾錯的量子計較機成為支流實際還不到一半的時候。

歸根結底,我們不該該以谷歌的量子計較機能否裁減了其他計較辦法來評判它,就像我們不該該糾結于萊特能否扼殺了熱氣球一樣。

圖源:谷歌

正在谷歌于Goleta舉行的勾當上,Neven提出了另一個與人類降服天際相關的類比:蘇聯正在1957年發射了第一顆天然衛星Sputnik 1。“我們聽到的一個批判是‘谷歌,你假造了一個體為的基準困惑——它還沒有做任何有效的工作,’”他說。“天然衛星昔時也沒起多高文用。它環抱地球,收回嘟嘟聲。但這是太空時期的開端。”

固然這就是現實,但正在1957年,人們對于此并不正在意。美國報紙對于天然衛星的發射賜與了極大的存眷,但傾向于將眼光投向俄國人能否籌算運用其新手藝監督美國或向其投放炸彈。只要當美國當真看待天然衛星時,人們才弄分明為什么天然衛星如斯主要——但這曾經是后話了。

如今,最風趣的汗青典故是UT的Aaronson正在他本人的網站上頒發的一篇博文。認真考慮谷歌的研討論文和IBM對于此的反響,他得出結論,以為IBM能夠正在其最好的超等計較機上與谷歌的Sycamore計較成果相媲美,這能夠是準確的。

但他依然以為谷歌的成績具有汗青意義。當他提到1969年阿波羅11號登月時,并不是說谷歌完成了相似的工作,而是說量子霸權基本不是那邊樣的:從一開端就很較著,量子霸權不會像登月那邊樣具有里程碑意義,這是一霎時就能夠完成的,然后每個體都能夠隨時理解。這更像是覆滅麻疹:它能夠被完成,然后臨時無法完成,然后再次完成。望文生義,量子霸權是指擊敗某種事物,即保守計較,然后者最少能夠正在一段時候內停止還擊。

人類的提高很少是正在一分鐘內完成的,對于此,每個體都很分明。因而,正在評價谷歌的全數影響之前,等候機遇才是上上之策——即便我們還沒有進入量子計較行將稱王稱霸的時期,也要評價它的價值。


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