谷歌的量子霸权声明，与随之而来的里程碑竞赛

《财富》杂志2019年9月20日报道，这一说法出自当周早些时候发布在NASA.gov上的一篇科学论文，论文随后被撤下。《财富》拿到了一份副本。《金融时报》最先报道了这条消息。谷歌发言人拒绝证实论文及其结果的真实性。NASA没有立即回应置评请求。

一位了解情况的谷歌消息人士说，NASA提前发表了这篇论文，属于意外。当时团队的结论还没有经过科学同行评审，而评审可能要花几周到几个月。支撑整个故事的数字，200秒对1万年，就这样未经评审进入公众视野。量子领域的每一个里程碑都是这个形态：一次测量，一次与经典计算机的比较，然后是争论，争的是这个比较到底意味着什么。

2019年的论文描述了一项实验：在一个涉及量子现象的特殊场景里，对随机生成的数字进行采样。研究人员说，他们的量子计算机在这项任务上击败了普通计算机。任务的内容是计算某些特殊电路的输出。

谷歌这台机器叫Sycamore，有53个量子比特。量子比特数是衡量机器潜在算力的一个指标。团队此前设计过一台72量子比特的设备Bristlecone，这次缩减了规模。研究人员估计，同样的实验放到谷歌云服务器上要跑50万亿小时，长得不可行。而在量子处理器上，他们说只用了30秒。

两年前，目标是49个量子比特

这个雄心并不新鲜。2017年4月，《麻省理工科技评论》报道，领导谷歌量子研究团队的John Martinis给自己只留了几个月，去实现计算史上的一个里程碑：一台设备，能完成任何传统计算机都够不着的计算。他说，证据将来自一场直线竞速，一方是谷歌的芯片，另一方是全球最大的超级计算机之一。

当时谷歌的团队约25人，手里有一块新芯片，六个量子比特按二乘三排列。Martinis说，这种布局说明量子比特并排放置时公司的技术仍然有效，而更大设备里正是这样放的。这同时也在测试一种制造方法：量子比特和控制它们的传统布线分别在不同芯片上制造，之后再通过凸点键合连起来。这样做是为了去掉多余的控制线，那些线会干扰量子比特的工作。谷歌曾发布过一块九个量子比特排成一线的芯片的结果，但Martinis说，霸权实验需要49个量子比特组成的网格。30到50量子比特设备的设计已经在推进。

“整个过程都在运转，”Martinis对《麻省理工科技评论》说。“现在我们准备好加快步伐了。”

并非所有人都把这个目标当作终点线。马里兰大学教授、初创公司IonQ联合创始人Chris Monroe称它是“一个学术里程碑”，并补充说：“之后你还得弄清楚怎么让它更可扩展、更可编程。”Martinis同意还有很多工作要做，但他认为，这项实验可以成为基准，用来检验任何声称拥有可用量子计算机的人。他还说，这个目标让谷歌的管理层和联合创始人Sergey Brin意识到，这项技术正在变成现实。

IBM的反驳，以及另一种衡量标准

IBM也有自己的发布。2017年11月10日，美联社报道，IBM的科学家制造并测量了一个50量子比特的处理器原型。领导IBM量子计算与人工智能研究部门的Dario Gil说，这是首次有公司造出这一规模的量子计算机。麻省理工学院机械工程教授Seth Lloyd没有参与这项研究，他说IBM可能还有故障要解决，但这次发布是重大进展的标志。

到2019年3月，IBM开始反对把量子比特数当作头条指标。在美国物理学会三月会议上，该公司公布了Q System One的量子体积为16。这台设备有20量子比特的处理器，量子体积是现有IBM Q系统的两倍，后者为8。量子体积由量子比特数、连接性和相干时间决定，还要算上门操作与测量误差、器件串扰以及电路软件编译器的效率。IBM说，量子体积需要每年翻一番，才能在未来十年内达到量子优势，也就是量子应用相对经典计算机带来显著优势的那个点。

Gil对霸权这一说法的不满是直截了当的。“这项实验和‘霸权’这个词几乎会被所有人误解，”他对《财富》说。他把这项工作称为高度特殊的实验室实验，“没有实际应用”。他还说：“量子计算机永远不会‘统治’经典计算机，而是会与它们协同工作，因为各自都有独特的优势。”

英特尔实验室量子硬件总监Jim Clarke称谷歌的更新是“一个值得注意的里程标记”。他说，一台商业上可行的量子计算机需要许多研发进展。“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，”他说。

谷歌的研究人员对近期更为乐观。“由于这些进展，量子计算正从研究课题转变为一项开启新计算能力的技术，”他们在论文中写道。他们还说：“距离有价值的近期应用，我们只差一个有创造力的算法。”