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谷歌量子計算機比特數全球第一?為什麼說宣傳有水分

文章來源:觀察者網

日前,谷歌宣佈推出一款72個量子比特的通用量子計算機Bristlecone,超越瞭之前IBM最新曝光的50個量子比特量子原型機。在量子比特數目上達到全球第一。由於“量子”概念被媒體抄的火熱,量子計算機受到瞭媒體和資本的熱捧,國內外諸多企業和科研機構都紛紛宣佈自己在量子計算方面取得的成績。

不過,這裡所謂的“通用量子計算機”的稱呼,其實是具有較大水分的,國內外科研單位和公司開發的量子計算機都僅僅是功能有限的專用機,而非標準量子計算機。雖然一些國內外頻頻傳來量子計算機研制方面的好成績,而且谷歌也給Bristlecone冠以“通用量子計算機”的名頭,但要制造出性能超越如今經典計算機,具備通用性的標準量子計算機,依舊是任重而道遠。

國內外研油煙處理機價格發機構紛紛發佈各自取得的成績

近年來,關於量子計算機的各種新聞不絕於耳,中科大潘建偉院士團隊,美國IBM公司、Intel公司先後開發出瞭量子計算原型機。

在2018年2月,中國科學技術大學郭光燦院士團隊創新性地制備瞭半導體六量子點芯片,在國際上首次實現瞭半導體體系中的三量子比特邏輯門操控。與此同時,中科院量子信息與量子科技創新研究院與阿裡雲發佈11比特的雲接入超導量子計算服務。

不過,半導體量子芯片的路子不被國際主流看好,主要是擴展性方面存在一些短板,郭光燦院士團隊擴展系統的難度非常大。相比之下,低溫超導系統因其具備非常好的擴展性,被業內廣泛看好。之前介紹的IBM、谷歌、英特爾和潘建偉院士團隊的方案都是基於低溫超導系統的方案。

IBM量子計算原型機

現有的量子計算機無法取代經典計靜電機保養算機

也許有人會說,50個量子比特就可以實現量子制霸,英特爾和IBM都已經達到量子制霸的門檻瞭,而谷歌都已經做到72個量子比特瞭,那麼,為何說現有的量子計算機無法取代經典計算機?

原因就在於全球沒有任何一傢機構能實現一位邏輯比特的編碼,這是什麼意思呢?

量子比特分為物理比特和邏輯比特。由於噪聲的客觀存在,以及物理比特的穩定性存在一定瑕疵,因而隻能通過對數個物理比特做冗餘處理,最後生成瞭一個邏輯比特。一般來說,噪聲越小的系統就可以使用越少的物理比特編碼一個邏輯比特。相對於物理比特,邏輯比特有較好的容錯特性。

那麼,到底要多少個物理比特才能通過編碼形成一個邏輯比特呢?

來自哈佛大學的量子物理學傢阿蘭·阿斯普魯古茲克預計在現在的技術水平下大約需要上萬個實際量子比特才能做出一個邏輯比特。隨著技術進步,這一數字可能會降低到隻需要幾千個甚至數百個。

德國柏林自由大學的學者埃斯特認為現在大約800個物理比特就能夠構靜電除油機建一個邏輯比特。

因此,雖然IBM、谷歌、英特爾做出瞭49、50、72個物理比特的原型機,但如果想要做出邏輯比特,目前物理比特的數量還是不太夠用的。
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