谷歌實現量子霸權 新晶元或依賴平行宇宙實現計算(圖)

2023年5月21日，谷歌工程總監哈特穆特·內文（Hartmut Neven）在日本廣島出席了一場關於美日中等及高等教育合作的非約束性協議簽署儀式。（圖片來源：Tomohiro Ohsumi/Getty Images）

【看中國2024年12月13日訊】（看中國記者路克編譯）據Futurism報導，谷歌最近發布了一款名為Willow的新型量子計算機晶元，並聲稱其性能在特定基準測試中超越了全球任何超級計算機。

「Willow在此基準上的表現令人嘆為觀止，」谷歌量子人工智慧創始人哈特穆特·內文（Hartmut Neven）在宣布這款晶元的博客文章中表示，「它在不到五分鐘內完成了一項計算，而目前最快的超級計算機之一需要1025年或10萬億億年才能完成同樣的任務。」

「這個驚人的計算數字遠超物理學中已知的時間尺度，甚至遠遠超過宇宙的年齡。」內文說，「這使得量子計算可能在許多平行宇宙中並行運行的理論變得可信，與物理學家David Deutsch首次提出的多元宇宙理論不謀而合。」

David Deutsch在他1997年出版的著作《現實的結構》中首次提出了多元宇宙假說，認為量子計算機的計算可以在多個宇宙中同時進行。

換句話說，谷歌認為Willow的計算速度之快，或許依賴於平行宇宙的協同工作。然而，這種誇張的說法自然引發了網路上的廣泛質疑。

Willow的應用價值受到質疑

首先，Willow被用於解決的計算任務本身對實際應用並無意義。

「所討論的計算任務是生成隨機分布，」德國物理學家兼科學傳播者Sabine Hossenfelder在回應谷歌聲明的推文中指出。「這項計算的結果沒有任何實際用途。」

她補充說：「谷歌選擇這一任務，是因為它已被證明在傳統計算機上計算難度極高（主要由於其大量使用量子糾纏），這讓他們可以宣稱‘傳統計算機需要數千萬億年的時間才能完成此任務’。」

Willow晶元包含100個量子比特。與傳統計算機依賴二進位系統的零和一不同，量子計算機依賴量子比特，其狀態可以是「開」、「關」，或令人費解的「兩者兼有」，這得益於量子糾纏現象。這種現象允許粒子在相隔很遠的情況下仍然影響彼此的狀態。

重複的歷史

Hossenfelder指出，Willow的計算任務與谷歌在2019年利用約50量子比特晶元完成的任務如出一轍。當時，谷歌聲稱實現了「量子霸權」——即量子計算機完成了傳統計算機無法完成的任務，無論這些任務是否實際有用。

這一聲明引發了爭議，尤其是在量子計算競爭對手IBM的激烈批評下。IBM研究人員認為，谷歌所解決的問題在經典計算機上其實可以在2.5天內完成，並且精度更高。

未來的挑戰

儘管從科學角度看，Willow的性能提升令人印象深刻，但其實際應用仍需等待。

Hossenfelder指出，量子計算要真正實現實際應用，可能需要多達100萬個量子比特。而目前Willow的量子比特數量距離這一目標還有很長的路要走。

此外，她認為，谷歌的說法最終可能會被證明是誇大其詞，因為其他研究團隊可能會在傳統計算機上找到更加高效的解決方案。

儘管如此，谷歌仍對Willow的未來充滿信心，承諾將繼續擴大其規模，使其真正具備實際價值。

「這是迄今為止最令人信服的可擴展邏輯量子比特原型，」內文寫道，「它有力地證明了實用的超大規模量子計算機是可以實現的。」