量子电脑多强？200秒运算胜过最快超级电脑算1万年， Google最新实验成果登上自然杂志

量子电脑有多强？Google最新实验成果近期登上了知名科学期刊自然杂志，在特定实验设计下，54量子位元的量子电脑运算200秒可比美现今最快超级电脑1万年。

Google的实验成果近期以“使用可程式化超导处理器的量子优越性”（Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor）登上自然杂志，在该实验中，Google打造一54量子位元（qubit）处理器Sycamore，在200 秒内执行的运算量，是全球最快超级电脑需要运算1万年。

所谓的量子优越性（Quantum Supremacy，或称量子霸权）是外界看好量子运算发展潜力，相信量子运算装置终有一天将能解决现今传统电脑无法解决的问题，Google这项实验结果证实了量子电脑庞大发展潜力，在特定应用下，超越现今超级电脑的运算能力。

在这项实验中，先假设由一群量子运算的新手编写算法，因这些新手先前没有经验，编写的算法看起来没有特定的顺序、随机化，在随机的电路里，没有传统算法结构可寻，因此需要大量的传统超级电脑运算才能模拟这类量子电路。

由量子电脑每次执行量子电路都会产生一组位串，例如0000101，随着量子干扰产生，在多次实验下，某些位串较容易出现，但随着量子位元、电路深度的逐渐增加，传统电脑将愈难找出随机量子电路最可能的位串，在进行多次重复实验下，量子电脑运算能力优于传统电脑运算。

Google AI量子团队指出，Sycamore是以2个维度网格设计，每个量子位元和其他4个量子位元相连，每个量子位元状态得以快速互动，现今电脑运算难以有效模拟其状态。

该团队强调使用54量子位元处理器Sycamore的量子电脑可完全程式化，执行通用的量子算法，并已在去年春季达到量子的优越性，目前该团队已准备用于近期的应用，包括量子物理模拟、量子化学，以及生成式机器学习等其他领域上的新应用。

Google表示，这项成果是许多人奉献研究的心血结晶，同时开启了新的里程，探索这项技术的应用可能性，目前已和研究社群合作打造开放源代码工具，希望找出量子计算的全新应用。