谷歌宣称实现量子霸权，IBM称只是实验室把戏

谷歌的说法来自一篇论文。论文曾出现在NASA.gov上，随后被撤下。这是迄今最严肃的一个信号：量子处理器能在某个狭窄任务上超过经典计算机。《财富》拿到了论文副本，2019年9月20日报道称，谷歌发言人拒绝确认其真实性。该公司一位消息人士告诉《财富》，NASA在同行评审走完流程之前就提前发布了这篇论文。

论文里的数字很直白。研究人员写道："我们的处理器对一个量子电路采样100万次的一个实例大约需要200秒，而一台最先进的超级计算机完成同等任务大约需要1万年。"同样的实验放到谷歌云服务器上，估计要跑50万亿小时。在量子处理器上，它只用了30秒。

这个差距就是全部论据。谷歌把这台机器称为Sycamore，是一枚53量子比特的芯片，由72量子比特的Bristlecone设计缩减而来。论文称，超导量子比特如今可以完成"超出当今最快经典超级计算机能力范围"的计算。论文还称，这一实验"标志着第一次只能在量子处理器上完成的计算"。

并非所有人都这么看。

IBM研究院负责人达里奥·吉尔告诉《财富》，这一结果不应被当作进度指标。"这个实验和'霸权'这个词会被几乎所有人误解，"他说。他称这是一个高度特殊的实验室实验，没有实际应用，并认为量子计算机将与经典机器协同工作，而不是取代它们。英特尔实验室量子硬件总监吉姆·克拉克称这是一个"值得注意的里程碑"，但表示一台有商业可行性的量子计算机还需要更多研发进展。"虽然开发仍处在这场马拉松的第一英里，我们坚信这项技术的潜力，"克拉克说。

争议并不新鲜。两年前，也就是2017年4月，谷歌量子研究团队负责人约翰·马丁尼斯告诉《麻省理工科技评论》，他给自己定的期限是当年年底实现量子霸权。团队当时刚造出一枚六量子比特芯片，排列成2乘3的网格。这是一种制造方法的测试：量子比特及其控制线路分别在不同芯片上制造，然后通过凸点键合连接。马丁尼斯说，真正的实验需要49量子比特的网格。"我们认为已经准备好做这个实验了。这是我们眼下就能做的事，"他告诉该杂志。

到2017年12月，在NASA艾姆斯研究中心举行的一场量子计算商业会议上，马丁尼斯开始反驳这场竞赛的评判方式。据Gizmodo报道，他说："新闻稿总是用量子比特数量来谈论量子太空竞赛。这不仅仅是数量问题，还有量子比特的质量。"他说谷歌当时正在制造一枚49或50量子比特的器件，并将在两周内开始测试。

IBM有自己的时间表。2017年11月10日，该公司称其科学家已经建造并测量了一枚50量子比特的处理器原型。达里奥·吉尔当时说，这是首次有公司造出这一规模的量子计算机。未参与该研究的麻省理工学院机械工程教授塞思·劳埃德告诉美联社，IBM可能仍有故障需要排除，但这一宣布是重大进展的标志。

不过规模最终成了移动的目标。到2019年3月，IBM开始推广另一项指标——量子体积。它把量子比特数量与连接性、相干时间、门操作与测量误差、器件串扰以及编译器效率结合在一起。IBM称，其搭载20量子比特处理器的Q System One达到16的量子体积，是此前IBM Q系统的两倍。该公司预计，量子体积需要每年翻一番，才能在十年内实现量子优势。

相比之下，谷歌展示的是一个基准测试，而不是一款产品。论文自身的措辞很谨慎：量子计算正在"从研究课题转变为释放新计算能力的技术"，而"我们距离有价值的近期应用只差一个有创意的算法"。这是关于接下来可能发生什么的说法，而不是关于这台机器今天能做什么。

该实验通过专门的电路对随机生成的数字进行采样，没有明显的工业用途。谷歌自己的研究人员预测，量子计算能力将"以双指数速度增长"，这将超过摩尔定律所描述的经典计算大约每两年翻一番的速度。这条曲线是否成立，正是同行评审以及接下来几台机器将要决定的事。