全球首批商用量子計算機再引爭議

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新華社華盛頓6月19日電(記者林小春)近幾年來,由加拿大D波公司生產的全球首批商用量子計算機爭議不斷。瑞士和美國研究人員19日在《科學》雜誌上發表論文說,在他們的測試中,D波量子計算機的整體計算性能並沒有超過傳統計算機,沒有觀測到所謂“量子加速”的證據。

量子計算機與傳統計算機的一個主要區別是,傳統計算機使用1和0存儲信息並進行計算,而量子計算機使用的量子比特所能包含的信息則要多得多,理論上量子計算機的計算速度會大大超越傳統計算機。

2007年,D波公司宣佈成功研製全球首臺商用量子計算機,儘管在量子性等方面存在爭議,但仍於2011年和2013年賣給美國洛克希德-馬丁公司和谷歌公司各一台,其中賣給谷歌的量子計算機速度據稱比普通計算機快3.55萬倍。

美國南加州大學量子信息科技中心博士後王智慧對新華社記者說,大多數從事基礎量子計算研究的實驗室,所研究的系統涉及的量子比特數目僅為個位數,而D波量子計算機的比特數目達到512,已經初步具有解決實際問題的規模。因而對其計算速度的研究,特別是與傳統計算機在速度上的比較就成為亟待解決的一個問題。

王智慧是此次《科學》雜誌論文的共同作者。她說,這項研究的重要意義就在於給出了“一個合理評估的標準程序”,主要內容是量子計算機能否帶來整體計算速度的提高,即所謂“量子加速”。具體來說,他們測量了問題難度提升時D波量子計算機與傳統計算機所分別增加的計算時間,如果存在“量子加速”,那麼量子計算機增加的計算時間應該比傳統計算機少得多。

在對洛克希德-馬丁公司的D波量子計算機的測試評估中,研究人員沒有找到“量子加速”的證據。王智慧說:“我們確實發現,在大批問題樣本中,對某些具體問題的計算,量子芯片運行經典算法比傳統計算機快。但就樣本整體而言,我們沒有探測到‘量子加速’。”

王智慧特別強調:“這並不意味著量子計算機不會超越經典計算機,因為有很多因素會掩蓋‘量子加速’。”

她說,此次所研究的只是一類問題,有可能並非是量子計算機能最大限度發揮其長處的一類問題,有一些因素如輸入問題參數的精度、操作溫度等都會影響芯片的計算性能,“因而我們還是期待更確切的量子加速證據會在後續研究或者下一代更大更好的芯片中探測到”。

D波公司商業發展主管科林·威廉斯在接受《科學》雜誌採訪時反駁稱,此項研究中所使用的問題太過簡單,無法表現量子芯片的性能,“並非探測‘量子加速’的最佳選擇”。此前,D波公司共同創始人喬迪·羅斯還曾公開抨擊此次研究的負責人、瑞士蘇黎世聯邦理工學院物理學家馬蒂亞斯·特羅耶,稱他的工作是“一派胡言”。(完)