有史以來最大的量子晶片公佈，但科學家不買賬
量子計算公司D-Wave本月宣佈，它有史以來最大的含有2000個量子位元的量子晶片，是其以前最大系統容量的兩倍。該晶片計劃明年上市，如果它履行其承諾，它將鞏固D波在量子計算前沿的地位，這是一個潛在的革命性領域，將改變我們所知道的計算。但是儘管D-Wave有信心，科學家和學者們說，該公司從未證明其優於普通計算機的優勢。更糟糕的是，使用公司目前的方法，它永遠不會。
D-Wave的科林•威廉姆斯（Colin Williams）是該公司業務發展總監，他本人也是前量子計算科學家，他對此持樂觀態度[“新晶片]不僅更大，”他告訴《邊緣報》它在許多其他方面得到了改進。”
這家加拿大公司的量子計算晶片基於一種稱為量子退火的過程。這使得一個集合問題（例如，試圖找到透過某些點回家的最快路線）成為一個峰谷地形圖，並將問題的最佳答案定義為該地圖上的最低點。雖然使用靜態1和0的常規計算機必須遍歷整個地圖才能找到那個點，但量子計算機-使用量子位，或同時代表1和0的量子位-可以有效地穿越地形，更快地找到最低點。
威廉姆斯說，他確信量子退火是**量子計算機的最佳方法，而其他方法過於理論化。他指出，拓撲量子計算（微軟對這一方法表現出了興趣）依賴於創造奇異的準粒子，這種準粒子很難產生，甚至更難處理。”威廉姆斯說：“我們僅僅處在創造這些粒子的最開始階段，更不用說對它們進行操作了。”[量子退火]比其他方案有著巨大的優勢。”
沒有量子加速的真正證據
但是研究人員說，D-Wave方法的好處從未被證明。2014年發表在《科學》雜誌上的一項研究發現，公司機器上執行的任務並不比傳統電腦快。科學家們正在尋找“量子加速”的證據，這是量子計算機的一個標誌性優勢，即計算越多，與經典計算機相比，計算速度的差別就越大。《科學》雜誌的論文沒有排除D波產生量子加速的可能性，但肯定沒有找到證據。
2014年科學論文的合著者馬蒂亞斯·特洛爾（Matthias Troyer）在接受《邊緣報》採訪時說：“量子退火機只有更好的希望。”事實證明，至少對於由D-Wave實現的體系結構而言，這種計算可以在經典計算機上非常有效地模擬出來。“Troyer說，僅僅將晶片中的量子位元數增加一倍並不能幫助D-Wave剋服這個問題。”我們沒有任何證據表明這種架構中存在量子加速，建造更大的機器也無濟於事。”
“造一臺更大的機器也無濟於事。”
其他研究人員同意特洛伊的分析。德克薩斯大學的Scott Aar***on和加州大學戴維斯分校的Greg Kuperberg告訴Verge，雖然量子退火在理論上有希望產生結果，但測試並沒有證實這一理論。兩人指出，D-Wave及其合作伙伴發表的論文中，據稱顯示了其量子優勢的晶片價格通常是1500萬美元，與膝上型電腦中的處理器級別相比。此外，他們說，測試人員傾向於選擇為D-Wave晶片最佳化的計算挑戰，這使該公司的技術在本土佔據優勢。他們說，這導致了令人印象深刻但具有誤導性的說法，即D-Wave的技術已被證明比經典計算機“快10億倍”。
Kuperberg補充說，與其他研究人員生產的量子位相比，D波的量子位質量也很低。”僅僅因為（他們的晶片）是量子的，這並不意味著他們就是量子計算機這就好比說任何受空氣影響的發明都必須是飛機。當然，這不是真的；可能是風笛。”
D-Wave系統高階副總裁傑裡米•希爾頓（jeremyhilton）為這些論文的方**進行了辯護。在谷歌聲稱量子加速1億倍的研究中，他指出，不將D-Wave晶片與經典機器上最快的演算法進行比較的決定是“故意的”。希爾頓說，這些更快的演算法不會擴充套件到“現實世界的問題規模”，因此不能代表D-Wave晶片的真正潛力。”值得註意的是，這種更快的經典演算法的發明者之一實際上在谷歌工作因此，可以肯定地說，他們非常清楚這與他們想要解決的問題有多大關係。”
D-Wave說它比競爭對手“領先十年”
威廉姆斯指出，雖然單憑量子位的數量確實無法衡量晶片的質量，但D-Wave的新軟體功能也將帶來額外的能量。”在我看來，我們至少領先了10年，如果我們能夠保持目前的創新速度，我們將永遠領先10年。”。
Aar***on和Kuperberg不同意這一觀點，但表示他們對量子計算更廣闊的未來仍持樂觀態度。Troyer也提到了許多其他有前途的專案，包括微軟、IBM和牛津大學的專案。事實上，今年有傳聞稱，谷歌的一個團隊在約翰·馬丁尼（John Martinis）的領導下（獨立於測試D-Wave晶片的團隊）正接近突破，預計在未來幾年會有結果。
- 發表於 2021-05-07 21:38
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