中国的一个科学家团队声称，他们使用传统硬件复制了谷歌Sycamore量子计算机的性能，从而削弱了该公司已经实现量子霸权的说法。

正如《科学》杂志报道的那样，科学家们使用一个由512个GPU组成的系统来完成谷歌开发的相同计算，以证明它早在2019年就通过了量子霸权里程碑。

这项工作由统计物理学家PanZhang领导，他说他的团队的超级计算机执行计算的速度比谷歌想象的要快100亿倍。

量子霸权(或量子优势)可以定义为量子计算机在特定学科中可以超过经典超级计算机的最大潜在性能的点。

三年前，谷歌宣布通过Sycamore实现了这一壮举，据称只需200秒即可完成一个超级计算机需要10,000年才能解决的统计数学问题。

该问题的构建方式既突出了量子计算机的属性，也突出了利用称为叠加的现象来加速计算的量子计算机的属性，以及传统系统的局限性。

量子计算机

然而，这一说法从一开始就受到业内人士的怀疑。最响亮的批评者是IBM，它声称其Summit超级计算机将能够在两天半内解决同样的难题，只要有足够的时间来完善实施。而现在，张和他的同事发表的一篇论文对谷歌的说法提出了进一步的质疑。

正如《科学》所解释的，为了复制Sycamore的性能，科学家们首先必须将问题重新配置为一个称为张量网络的3D数学数组。这意味着他们可以使用系统的GPU并行执行计算。

Sycamore计算的低准确性给了中国队额外的回旋余地。通过最小化精度目标，他们能够将计算速度加快数百倍，复制量子机器已经达到的相同水平的性能。

下一步去哪儿?

尽管谷歌的庆祝活动似乎仓促起来，但由于对该领域研发活动的投资水平，预计量子霸权里程碑迟早会落下。

许多工作正在通过增加量子处理器上的量子比特数量来提高性能，但研究人员也在研究与量子比特设计、量子计算机和经典计算机的配对、新的制冷技术等相关的机会。

最近，IBM还表示，在量子系统开发的现阶段，专注于减少错误的投资可能会取得重大成果，为量子霸权铺平道路。该公司表示，消除某些错误源的能力将使越来越复杂的量子工作负载能够以可靠的结果执行。

“在IBMQuantum，我们计划继续沿着这条道路开发我们的硬件和软件，”该公司在一篇博文中写道。

“与此同时，我们将与我们的合作伙伴和不断发展的量子社区一起，继续扩大我们可以映射到量子电路的问题列表，并开发更好的方法来比较量子电路方法与传统经典方法，以确定问题是否可以展示量子优势。我们完全期望我们概述的这条连续路径将为我们带来实用的量子计算。”