有史以来最大的量子芯片公布,但科学家不买账

量子计算公司D-Wave本月宣布,它有史以来最大的含有2000个量子比特的量子芯片,是其以前最大系统容量的两倍。该芯片计划明年上市,如果它履行其承诺,它将巩固D波在量子计算前沿的地位,这是一个潜在的革命性领域,将改变我们所知道的计算。但是尽管D-Wave有信心,科学家和学者们说,该公司从未证明其优于普通计算机的优势。更糟糕的是,使用公司目前的方法,它永远不会。...

量子计算公司D-Wave本月宣布,它有史以来最大的含有2000个量子比特的量子芯片,是其以前最大系统容量的两倍。该芯片计划明年上市,如果它履行其承诺,它将巩固D波在量子计算前沿的地位,这是一个潜在的革命性领域,将改变我们所知道的计算。但是尽管D-Wave有信心,科学家和学者们说,该公司从未证明其优于普通计算机的优势。更糟糕的是,使用公司目前的方法,它永远不会。

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D-Wave的科林•威廉姆斯(Colin Williams)是该公司业务发展总监,他本人也是前量子计算科学家,他对此持乐观态度[“新芯片]不仅更大,”他告诉《边缘报》它在许多其他方面得到了改进。”

这家加拿大公司的量子计算芯片基于一种称为量子退火的过程。这使得一个集合问题(例如,试图找到通过某些点回家的最快路线)成为一个峰谷地形图,并将问题的最佳答案定义为该地图上的最低点。虽然使用静态1和0的常规计算机必须遍历整个地图才能找到那个点,但量子计算机-使用量子位,或同时代表1和0的量子位-可以有效地穿越地形,更快地找到最低点。

威廉姆斯说,他确信量子退火是**量子计算机的最佳方法,而其他方法过于理论化。他指出,拓扑量子计算(微软对这一方法表现出了兴趣)依赖于创造奇异的准粒子,这种准粒子很难产生,甚至更难处理。”威廉姆斯说:“我们仅仅处在创造这些粒子的最开始阶段,更不用说对它们进行操作了。”[量子退火]比其他方案有着巨大的优势。”

没有量子加速的真正证据

但是研究人员说,D-Wave方法的好处从未被证明。2014年发表在《科学》杂志上的一项研究发现,公司机器上执行的任务并不比传统电脑快。科学家们正在寻找“量子加速”的证据,这是量子计算机的一个标志性优势,即计算越多,与经典计算机相比,计算速度的差别就越大。《科学》杂志的论文没有排除D波产生量子加速的可能性,但肯定没有找到证据。

2014年科学论文的合著者马蒂亚斯·特洛尔(Matthias Troyer)在接受《边缘报》采访时说:“量子退火机只有更好的希望。”事实证明,至少对于由D-Wave实现的体系结构而言,这种计算可以在经典计算机上非常有效地模拟出来。“Troyer说,仅仅将芯片中的量子比特数增加一倍并不能帮助D-Wave克服这个问题。”我们没有任何证据表明这种架构中存在量子加速,建造更大的机器也无济于事。”

“造一台更大的机器也无济于事。”

其他研究人员同意特洛伊的分析。德克萨斯大学的Scott Aar***on和加州大学戴维斯分校的Greg Kuperberg告诉Verge,虽然量子退火在理论上有希望产生结果,但测试并没有证实这一理论。两人指出,D-Wave及其合作伙伴发表的论文中,据称显示了其量子优势的芯片价格通常是1500万美元,与笔记本电脑中的处理器级别相比。此外,他们说,测试人员倾向于选择为D-Wave芯片优化的计算挑战,这使该公司的技术在本土占据优势。他们说,这导致了令人印象深刻但具有误导性的说法,即D-Wave的技术已被证明比经典计算机“快10亿倍”。

Kuperberg补充说,与其他研究人员生产的量子位相比,D波的量子位质量也很低。”仅仅因为(他们的芯片)是量子的,这并不意味着他们就是量子计算机这就好比说任何受空气影响的发明都必须是飞机。当然,这不是真的;可能是风笛。”

D-Wave系统高级副总裁杰里米•希尔顿(jeremyhilton)为这些论文的方**进行了辩护。在谷歌声称量子加速1亿倍的研究中,他指出,不将D-Wave芯片与经典机器上最快的算法进行比较的决定是“故意的”。希尔顿说,这些更快的算法不会扩展到“现实世界的问题规模”,因此不能代表D-Wave芯片的真正潜力。”值得注意的是,这种更快的经典算法的发明者之一实际上在谷歌工作因此,可以肯定地说,他们非常清楚这与他们想要解决的问题有多大关系。”

D-Wave说它比竞争对手“领先十年”

威廉姆斯指出,虽然单凭量子位的数量确实无法衡量芯片的质量,但D-Wave的新软件功能也将带来额外的能量。”在我看来,我们至少领先了10年,如果我们能够保持目前的创新速度,我们将永远领先10年。”。

Aar***on和Kuperberg不同意这一观点,但表示他们对量子计算更广阔的未来仍持乐观态度。Troyer也提到了许多其他有前途的项目,包括微软、IBM和牛津大学的项目。事实上,今年有传闻称,谷歌的一个团队在约翰·马丁尼(John Martinis)的领导下(独立于测试D-Wave芯片的团队)正接近突破,预计在未来几年会有结果。

  • 发表于 2021-05-07 21:38
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罗梓淳
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