谷歌「量子霸权」霸道在哪?( 三 )

去年,谷歌对外展示了一款拥有 73 个量子位的量子计算机,领先竞争对手 IBM 几乎同期公布的 53 位机。但在此次「量子霸权」的实验演示中,谷歌使用的是另一款更小的计算机,名为 Sycamore。这是一款 54 位的量子处理器,但其中有一个量子位无法达到标准,所以谷歌只使用了其中 53 个量子位执行采样计算任务。

谷歌「量子霸权」霸道在哪?

谷歌最先进的量子计算机 Bristlecone | Google

在泄漏的论文中,谷歌描述了实验的过程。首先,谷歌用经典计算机生成了一系列量子指令,论文中称之为「量子门」,它们相当于传统计算机中的逻辑门,也就是 1 或 0,这一系列量子指令构成了一个「量子电路」。之后,这个量子电路被发送到量子计算机,通过处于纯 0 状态的量子位来执行运算。因为量子计算的不确定性,这些结果会各不相同,当仍然有概率上的分布特征(有的结果出现次数多,有些则少)。最后,量子计算机会基于结果的概率分布,输出结果样本。

最后,研究者将量子计算机输出的结果样本与之前经典计算机上模拟的结果进行比对,就能得出量子计算机执行计算的准确程度。谷歌之所以在此次实验中使用一台 54 位机,而不是最先进的 73 位机,就是因为随着量子计算机量子位的增多,经典计算机的算力将不足以对量子计算机的计算结果进行验证。

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