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需要1万年才能超越谷歌量子霸权?阿里直言20天

时间:2020-06-05 09:22

去年10月,谷歌首次实现量子优越性的里程碑式突破,并登上Nature封面。谷歌在论文中称,他们使用一台54量子比特的量子计算机实现了经典计算机无法完成的任务。在世界第一超级计算机需要计算1万年的实验中,量子计算机只用了短短3分20秒。当时,谷歌CEO桑达尔·皮查伊将此次突破比作“莱特兄弟的首飞”。

最近,阿里巴巴量子计算团队更新了一篇论文《Classical Simulation of Quantum Supremacy Circuits》,否定了谷歌2019年10月Nature上发文声称的量子霸权优势(也表达为量子优越性)需要10000年的计算时间。吃瓜的不嫌事大,就让我们看看怎么回事吧。

在阿里新发布的文章中,阿里团队的思路也与IBM此前对于谷歌量子优越性宣称的诸多质疑类似。在Nature论文中,谷歌量子处理器用200秒时间完成了世界上最好的超级计算机,这恰好是IBM的Summit,top500榜首需要1万年才能完成的计算,这并不合理,Summit可以在2.5天内完成计算。

除此之外,谷歌离真正的量子计算机还有很长的路要走,因为它执行的计算任务没有已知用途,不足以证明其通用性,而且如何实现可持续的容错运算依然是个巨大挑战,谷歌在论文中也承认了这一点。

而现在,阿里巴巴团队提出了一种张量网络的经典模拟方法,通过与Sumimit相较的集群方式,可将10000年的时间降低到20天之内。从IBM、阿里的给出的数据来看,20天、2.5 天的耗时和 200 秒自然仍有差别,但20天、2.5天和 1 万年确实也不是一个级别的概念。

而对于在此前谷歌研究所用的另一个测试运算(53 量子比特,14 个周期),相比谷歌宣称的“经典计算需用约 1.1 年才能算完”,此次研究所提出的新算法仅用 265 秒就能完成计算,而谷歌的 Sycamore 则用了约两倍长的这个时间才解决了这个问题。

当然,即便是优化后,可以做到20天,或者2天,该问题在与200秒对比时,量子优越性还是能体现出来的。且不论解决的问题是否直接有用途,因为量子计算的发展目前才刚开始。