谷歌宣称实现量子霸权，IBM称只是实验室把戏

谷歌的声明源自一篇论文。该文曾发布在NASA.gov上，随后被撤下。这是迄今最有力的信号，表明量子处理器能在特定狭窄任务上超越经典计算机。《财富》杂志获取了论文副本，并于2019年9月20日报道称，谷歌发言人拒绝确认其真实性。该公司一名消息人士告诉《财富》，NASA在同行评审流程结束前就提前发布了这篇论文。

论文中的数字对比鲜明。研究人员写道："我们的处理器对一个量子电路实例采样100万次大约需要200秒，而一台最先进的超级计算机完成同等任务大约需要1万年。"同样的实验若在谷歌云服务器上运行，预计耗时50万亿小时。而在量子处理器上，仅用了30秒。

这一差距构成了核心论点。谷歌将这台机器命名为Sycamore，它是一枚53量子比特芯片，由72量子比特的Bristlecone设计缩减而来。论文指出，超导量子比特如今能够执行"超出当今最快经典超级计算机能力范围"的计算。该实验"标志着首次只能在量子处理器上完成的计算"。

并非所有人都持此观点。

IBM研究院负责人达里奥·吉尔告诉《财富》，不应将此结果作为进度指标。"这个实验和'霸权'一词会被几乎所有人误解，"他说。他将其描述为一个高度特殊的实验室实验，没有实际应用，并认为量子计算机将与经典机器协同工作，而非取代它们。英特尔实验室量子硬件总监吉姆·克拉克称其为"值得注意的里程碑"，但指出具有商业可行性的量子计算机仍需更多研发突破。"虽然开发仍处在这场马拉松的第一英里，但我们坚信这项技术的潜力，"克拉克说。

这场争议并非新鲜事。两年前，即2017年4月，谷歌量子研究团队负责人约翰·马丁尼斯告诉《麻省理工科技评论》，他给自己设定的期限是当年年底实现量子霸权。当时团队刚制造出一枚六量子比特芯片，排列为2乘3网格。这是对其制造方法的一次测试：量子比特及其控制线路分别在不同芯片上制造，然后通过凸点键合连接。马丁尼斯表示，真正的实验需要49量子比特的网格。"我们认为已准备好进行这个实验。这是我们眼下就能做的事，"他对该杂志说。

到2017年12月，在NASA艾姆斯研究中心举行的一场量子计算商业会议上，马丁尼斯开始反驳这场竞赛的评判方式。据Gizmodo报道，他说："新闻稿总是用量子比特数量来谈论量子太空竞赛。这不仅仅是数量问题，还有量子比特的质量。"他透露，谷歌当时正在制造一枚49或50量子比特的器件，并将在两周内开始测试。

IBM有自己的时间表。2017年11月10日，该公司表示其科学家已建造并测量了一枚50量子比特的处理器原型。达里奥·吉尔当时称，这是首次有公司造出这一规模的量子计算机。未参与该研究的麻省理工学院机械工程教授塞思·劳埃德告诉美联社，IBM可能仍有故障需要排除，但这一宣布是重大进展的标志。

不过，规模最终成了移动的目标。到2019年3月，IBM开始推广另一项指标：量子体积。它综合了量子比特数量、连接性、相干时间、门操作与测量误差、器件串扰以及编译器效率。IBM称，其搭载20量子比特处理器的Q System One达到了16的量子体积，是此前IBM Q系统的两倍。该公司预计，量子体积需每年翻一番，才能在十年内实现量子优势。

相比之下，谷歌展示的是一个基准测试，而非产品。论文自身的措辞很谨慎：量子计算正在"从研究课题转变为释放新计算能力的技术"，且"我们距离有价值的近期应用只差一个有创意的算法"。这是关于未来可能性的陈述，而非关于这台机器当前能力的描述。

该实验通过专用电路对随机生成的数字进行采样，没有明显的工业用途。谷歌自己的研究人员预测，量子计算能力将"以双指数速度增长"，这将超过摩尔定律所描述的经典计算大约每两年翻一番的速度。这条曲线是否成立，正是同行评审以及接下来几台机器将要决定的事。