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IBM量子计算机亮相 距离标准量子计算机相距甚远

原创 服务器/存储 作者:铁流订阅号 时间:2019-01-11 14:49:33 0 删除 编辑

日前,IBM将自家的量子计算机放到了聚光灯下,IBM Q在报道中被誉为“世界首个专为科学和商业用途设计的集成通用近似量子计算系统,是目前全球唯一的独立商用量子计算机”。

一些媒体在报道中,将IBM Q与ENIAC相比,认为将开启量子计算新时代。然而,标准量子计算机的实现可能性和可控核聚变类似,都是“永远的50年”,量子计算机将很快取代经典电子计算机只是不靠谱的幻想。

先谈谈永远的50年。

如果一项计算实现难度很大,以目前的技术储备几乎看不到实现的可能,但万一实现了足以引发一场技术革命,那么,在谈实现这项技术还有多久的时候,往往会用50年来表述——过了10年,同一个记者再去问同一个专家,得到的回复还是50年。也就形成了所谓的“永远的50年”。如果回答是20、30年,但时间到了却没做到,由于具体负责人都还在岗或在世,因而会带来一系列负面因素,但如果是50年,保不齐当年鼓吹这项技术的项目带头人都不在了,而且漫长的时间,也有利于冲淡人们的记忆。

量子计算机就是这样的一项技术,如果能够实现的话,前景广阔,但以限制的技术储备而言,根本制造出标准量子计算机。

原因何在呢?

因为在编码、系统扩展、逻辑门精度、相干消等诸多方面,都有着极大的差距。

编码是制造通用量子计算机的最大拦路虎。如果要制造出超过经典计算机的标准量子计算机,就必须至少获得50个逻辑比特。然而,目前全球没有任何一家商业公司或科研机构,能够做出一个逻辑比特。

要说明的是50个逻辑比特并不是终点,而仅仅是一个新起点,瑞士苏黎世皇家理工学院的物理化学家马科斯.雷勒表示:“如果我们拥有超过 200 个逻辑比特位,我们就能在量子化学上做到传统计算机无法做到的事情,如果拥有 5000个逻辑比特位,量子计算机将为这一领域带来颠覆性的改变。”

更多的逻辑比特就需要扩展系统,但系统扩展的难度会以几何倍数增长,何况现在连一个逻辑比特都无法实现。

逻辑门精度也是一个大问题,要制造出标准量子计算机,单比特门精度和双比特门精度都必须达到非常高的要求。一些现在所谓的“量子计算机”的单比特门精度和双比特门精度其实都达不到标准量子计算机的要求。

量子计算有赖于量子纠缠,随着环境、时间的变化,量子之间会失去这种纠缠效应。而维持量子纠缠的稳定时间才是真正有用的,而IBM此前只能维持90毫秒,这么短的时间,基本不具备实用价值。

现在这些所谓的“量子计算机”,虽然在宣传上往往冠以“通用”之名,但其实都只能完成特定任务。

比如国内的某台量子计算机就只能做波色采样,不具备通用性。

对于量子计算机,无论是商业公司也好,还是政府也好,适当投入进行探索是非常好的,但一些商业公司过分炒作量子计算概念,对一些微不足道的进步大肆渲染浮夸营销误导大众,仿佛量子计算机就要到革命的前夜,未免就有些过了。

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