根據(jù)Google的研究小組的說法，量子計算機有史以來第一次執(zhí)行計算任務，這對于傳統(tǒng)計算機而言基本上是不可能完成的。

該公司位于圣巴巴拉的實驗室的科學家和工程師在周三發(fā)表在《自然》雜志上的一份報告中宣布了這一里程碑。他們說他們的機器能夠在200秒內(nèi)完成工作，而世界上最強大的超級計算機將需要10,000年才能完成相同的任務。

任務本身涉及執(zhí)行隨機選擇的指令序列，沒有任何特殊的實際用途。但是專家說，這項成就仍然是重要的，可以證明量子計算的未來前景。

麻省理工學院的威廉·奧利弗(William Oliver)將這一壯舉與萊特兄弟的首次成功飛行進行了比較。他在與研究伴隨的評論中寫道：“這是事件所代表的，而不是實際完成的事情，”。

Google的科學家稱贊這項成就是對“量子至上性”的首次展示。這句話是由加州理工學院的理論物理學家約翰·普雷斯基爾(John Preskill)在2012年提出的，用以描述量子計算機可以完成傳統(tǒng)計算機根本無法做到的事情。

并非所有人都同意Google的宣布代表著真正的量子至上。IBM的計算機科學家反駁說，他們最強大的超級計算機Summit可以在2.5天而不是10,000年內(nèi)完成相同的任務。

普雷斯基爾說，盡管如此，谷歌的成功仍然是通往量子至高無上的漫長道路上的重要踏腳石。

他說：“這不會在一夜之間改變?nèi)魏螙|西，但重要的是，量子計算機現(xiàn)在處于至少在某些領域可以超越地球上最好的計算機的階段。”

Preskill在《洛杉磯時報》上談到了量子計算的現(xiàn)狀以及未來可能解決的哪些類型的大問題。

但是要事先警告：這是一個全新的技術，有很多未知數(shù)。

問：您是如何對量子計算感興趣的?

答：在1990年代中期，人們發(fā)現(xiàn)，如果有一臺量子計算機，就可以解決一些非常困難的問題。引起最大轟動的是，您將能夠破壞被認為不可破解的廣泛使用的密碼系統(tǒng)，因為它們需要太費力的計算。

我以為那是我聽過的最有趣的事情-這個想法是否可以解決問題取決于這個世界是由量子力學而不是普通的經(jīng)典物理學來描述的。

問：量子計算機與常規(guī)計算機有何不同?

答：古典計算機使用的語言都是關于操縱零和一的字符串，但是量子物理學的語言卻大不相同。這比技術上準確的表述更像是一個隱喻，但是在量子計算機中，您擁有一個qubit，它可以同時為0和1。這是描述他們?nèi)绾握f完全不同的語言的一種方式。

量子計算的潛在前景是，量子計算機可以完成我們用普通數(shù)字計算機無法做到的事情。我們能否將其轉(zhuǎn)化為有用的東西，在很大程度上是當前研究的主題。

問：您需要配備一臺量子計算機來解決哪些問題?

答：應用最明顯的地方是我們想弄清楚某個大型量子系統(tǒng)的行為。例如，化學家試圖非常精確地描述當您嘗試構建大分子時會發(fā)生什么。

他們試圖將其放到計算機上，但是當分子變大時，這太難了，因為量子力學在分子中確實非常重要，而您只是無法用普通位來描述它在做什么。但是在量子計算機上，您可以很好地描述它。

問：那有現(xiàn)實應用嗎?

答：我們認為在量子化學中會產(chǎn)生很大的影響，這可能對農(nóng)業(yè)和人類健康至關重要。它可以幫助開發(fā)新的藥物，新的能源，收集太陽能的新方法和新材料。

這可能是一個很長的路要走，但這是使人們對潛在應用程序感到興奮的一部分。

問：科學家們目前正在使用量子計算機來解決問題嗎?

答：人們正在嘗試，但是按照這些思路，尚無任何壯觀的報道。我認為到目前為止，沒有人對量子計算機做過任何事情，以致于現(xiàn)有數(shù)字經(jīng)典計算機無法做得更好。

但是人們正在加緊準備，認為技術將會成熟，并且他們準備好了。確切地說，當我們看到量子計算對經(jīng)濟產(chǎn)生的實際影響時，沒有人真正知道。

問：是什么促使您在2012年創(chuàng)造了“量子至上”一詞?

答：我建議這個術語，認為我們應該注意到技術歷史上正在發(fā)生某種特殊情況。隨著量子計算的發(fā)展，我們將達到我們認為用量子計算機做事的地步，這超出了當前或可預見的數(shù)字計算機可以做的事情。

問：但是并不是每個人都喜歡這個詞，對嗎?

答：有人認為這過于夸大了當前技術的狀態(tài)，并且它對近期的影響產(chǎn)生了毫無根據(jù)或不切實際的期望。

我了解這種擔憂。我們不想夸大其詞。Google擁有這臺機器，但是它能否在未來幾年內(nèi)做任何人都關心的有用的事情-沒人知道。

我們正處于擁有這種功能強大的設備而又不知道如何使用它的時代。我們必須嘗試一下，然后嘗試不同的方法。我們必須繞著街區(qū)行駛，看看我們能做什么。

問：您能說Google的公告很重要嗎?

答：這取決于您認為什么很重要。我會說這是一個漸進的步驟，但是我們還是可以坐下來欣賞它，這表明量子計算技術正在向前發(fā)展，并且我們已經(jīng)達到了可以用量子計算機做我們無法做的事情的地步。與古典音樂無關。

問：要使量子計算機成為現(xiàn)實，還需要采取什么步驟?

答：更多的量子比特，更少的噪聲。這將使量子計算機更加強大。據(jù)推測，這兩種情況都將繼續(xù)發(fā)生。

問：關于何時量子計算機可能變得更有用的任何想法?

答：可能是幾十年，但沒有人可以肯定地說。那里有很多不同的想法，并且有了突破，這項技術就可以起飛。

問：您認為有一天量子計算將成為標準嗎?

答：根據(jù)我們目前的理解，我認為量子計算機將具有非常專業(yè)的應用。但是我們不能肯定地說這些將有多深遠。您似乎不太可能希望在量子計算機上發(fā)送電子郵件。

但是，實際上，說將來我們可能會有一個量子互聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)送量子信息的地方并不是那么瘋狂，因為這樣可以為加密帶來好處。竊聽以量子態(tài)編碼的信息非常困難。不管是否會發(fā)生，沒有人真正確定。