■量子大战：IBM vs 谷歌
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自美国加州理工学院物理学家约翰·普雷斯基尔（John Preskill）于2012年提出了“量子霸权”的概念以来 ， 谷歌、IBM、英特尔、微软、亚马逊以及诸多初创公司就开始加大对量子计算的投资和研发 ， 该领域的竞争也变得日益激烈 。目前 ， 谷歌和IBM毫无疑问处于领先地位 。IBM是大型机和超级计算机领域无可争议的霸主 ， 而谷歌在去年10月份宣称实现了“量子霸权” 。
如今 ， 两家公司正展开针锋相对的较量 ， 看谁能首先造出世界上最好、具有实用意义的量子计算机 。双方采用了不同的解决方案 ， 同时也面临着许多共同和各自需要克服的挑战 ， 那么它们最终谁能在这场竞争中胜出？
谷歌最先进的电脑不在该公司位于美国加州山景城的总部内 ， 也不在狂热蔓延的硅谷的任何地方 。从圣芭芭拉往南驱车几个小时 ， 你就会来到一个表面上显得平白无奇的办公园区 ， 这里入驻的大多也是你从未听说过的科技公司 。
在这个园区的一间开放式办公室里 ， 有几十张办公桌 ， 还有室内自行车架和指定的“冲浪板停车场” ， 冲浪板放在从墙上伸出的支架上 。宽大的双扇门通向一个宽敞教室大小的实验室 ， 在那里的计算机机架和杂乱的仪器中 ， 有些圆柱形、比油桶稍大的容器悬挂在减震装置上 ， 就像巨大的钢蛹 。
其中的一个圆柱形容器外壳已经被移除 ， 露出了里面由钢和黄铜组成的多层次、错综复杂的内部结构 ， 它被称为“枝形吊灯” 。这基本上就是台超级冰箱 ， 越往下层温度越低 。在底部 ， 保持在绝对零度以上、大约只有头发宽度大小的真空中 ， 可以用肉眼看到类似普通硅片的东西 。但它上面没有蚀刻晶体管 ， 而是由微小的超导电路构成 。在这种低温下 ， 这些电路的表现就好像它们是遵守量子物理定律的单个原子 。它们就是所谓的量子比特 ， 即量子计算机的基本存储单元 。
2019年10月底 ， 谷歌宣布 ， 该公司利用名为Sycamore的芯片 ， 通过执行在传统计算机上几乎不可能完成的任务 ， 首次实现了“量子霸权”（quantum supremacy） 。根据谷歌的说法 ， 用53个量子比特 ， Sycamore在几分钟内完成了一项计算 ， 而这项任务需要世界上现存最强大的超级计算机Summit计算1万年时间 。
谷歌宣称这是个重大突破 ， 甚至将它与苏联发射首颗人造卫星或莱特兄弟进行首次飞行相提并论 ， 并称掀开了新机器时代的序幕 ， 它将使当今最强大的计算机看起来像过时的算盘 。
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在圣巴巴拉实验室举行的新闻发布会上 ， 谷歌团队愉快地回答了采访人员的提问 ， 问答环节持续了近三个小时 。但他们的幽默掩饰不了内心的紧张 。因为就在两天前 ， 谷歌在量子计算领域的主要竞争对手IBM的研究人员破坏了它的重大发现 。他们发表了一篇论文 ， 指责谷歌给出了错误计算 。IBM认为 ， Summit只需要几天时间就可以复制Sycamore的成就 ， 而不需要上万年 。当被问及对IBM的质疑有何看法时 ， 谷歌团队负责人哈特穆特·尼文（Hartmut Neven）刻意回避了直接回答 。
你可以认为这只是一场学术争论 ， 从某种意义上说也确实如此 。即使IBM的怀疑是对的 ， Sycamore的计算速度仍然比Summit快1000倍 。也许仅仅几个月后 ， 谷歌就会造出体型稍大的量子计算机 ， 向怀疑者证明自己 。然而 ， IBM更深层的反对意见并不是谷歌的实验没有宣称的那么成功 ， 而是它首先就是个毫无意义的测试 。
与大多数量子计算领域不同 ， IBM并不认为“量子霸权”是该技术领域的莱特兄弟时刻 。事实上 ， IBM甚至不相信会有这样的时刻 。相反 ， IBM追求的是一种完全不同的成功衡量标准 ， 即所谓的“量子优势”（quantum advantage） 。
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