量子霸权时间线：谷歌的49量子比特目标与IBM的50量子比特回应

谷歌给自己设定了截止日期。John Martinis说，到2017年底，他的团队将构建一个实现量子霸权的设备，完成任何传统计算机都无法完成的计算。MIT Technology Review在2017年4月21日的报道中指出，证明将来自谷歌芯片与全球最大超级计算机之一的“拖车赛”。

Martinis领导谷歌的量子研究组，同时仍是加州大学圣巴巴拉分校的教授。据同一份报道，他于2014年底加入谷歌。“我们认为自己已准备好进行这项实验。这是我们现在就能做的事，”他说。

这种信心基于一个由六个量子比特按2乘3排列组成的芯片。谷歌此前曾发布过由九个量子比特排成一线组成的芯片的结果，但Martinis表示，实现霸权的实验需要一个由49个量子比特组成的网格。拥有30到50个量子比特的设备设计已在进行中。这个六量子比特芯片还测试了一种制造方法，其中量子比特及其传统控制线路分别在不同的芯片上制造，随后通过凸点键合连接在一起。

“该流程全部有效，”Martinis说。“现在我们准备加快步伐。”

Martinis在加利福尼亚州伯林盖姆的IEEE TechIgnite会议上展示了芯片图像，但据MIT Technology Review报道，他的团队尚未正式披露技术细节。谷歌大约25人规模的团队是最近成立或扩大的几个工业研究组之一。这场竞赛包括Intel、Microsoft、IBM和初创公司。

MIT量子计算组首席研究员Simon Gustavsson告诉该出版物，谷歌是领导者之一。“谷歌和IBM之间的比较相当接近，”他说。

马里兰大学教授兼初创公司IonQ联合创始人Chris Monroe对这个里程碑的意义更为谨慎。“这将是一个学术里程碑，”他说。“之后你仍然需要弄清楚如何使其更具可扩展性和可编程性。”Martinis同意仍有许多工作要做，但他认为该实验可能成为任何声称拥有工作量子计算机的人的基准。

IBM在数量上率先行动。2017年11月10日，据美联社报道，该公司表示其科学家已构建并测量了一个拥有50个量子比特的处理器原型。领导IBM量子计算和人工智能研究部门的Dario Gil表示，这是任何公司首次在该规模上构建量子计算机。

未参与IBM研究的MIT机械工程教授Seth Lloyd表示，IBM可能仍需解决一些故障，但他称50量子比特的公告是重大进展的标志。

一个月后，重点从量子比特数量转向质量。“新闻稿总是谈论量子空间竞赛中的量子比特数量，”Martinis在NASA阿姆斯研究中心的Q2B会议上说，据Gizmodo报道。“关键在于数量和质量，而不仅仅是数量。”

Gizmodo在2017年12月8日报道，谷歌当时正在制造其49或50量子比特的霸权设备，并将开始测试，预计耗时两周，不计入圣诞节假期延误。测试问题要求量子比特纠缠，让系统演化，然后测量结果，其概率复杂到经典机器必须模拟量子计算机才能检查。这样的模拟可能需要数周才能完成量子计算机几分钟就能完成的任务。

并非所有人都认为这个词已定论。IBM的Dario Gil后来建议不要将量子霸权作为进步指标。“实验和‘霸权’一词将被几乎所有人误解，”他告诉Fortune，将其描述为没有实际应用的实验室实验。“量子计算机永远不会在‘霸权’上统治经典计算机，而是将与它们协同工作，因为各自具有独特优势。”

Intel Labs量子硬件总监Jim Clarke称谷歌的更新是一个值得注意的里程碑，并表示具有商业可行性的量子计算机需要许多研发进步。“虽然开发仍处于这场马拉松的第一英里，但我们坚信这项技术的潜力，”他说。

谷歌的论文在被上传至NASA.gov并随后删除后被Fortune获取，该论文称Sycamore处理器包含53个量子比特，是从一个名为Bristlecone的72量子比特设备缩减而来的。研究人员写道，他们的处理器花了约200秒对量子电路的一个实例进行100万次采样，而最先进的超级计算机完成同等任务大约需要1万年。

谷歌发言人拒绝确认论文的真实性，NASA未立即回应评论请求。一名谷歌消息人士暗示NASA提前发布了该论文，尚未经过同行评审。尽管有诸多声称，该领域自己的语言，即由Caltech的John Preskill描述的嘈杂中等规模量子计算机的NISQ时代，仍然描述了桌上的硬件。