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10月23日，权威杂志Nature刊出了谷歌量子AI团队的的最新科研工作“Quantum supremacy using a programmable superconducting processor”。谷歌宣称获得“量子优越性”。美国媒体大肆跟进宣布美国获得“量子霸权”！那么这个量子霸权说的是什么呢？
美国“量子霸权”
中国科学技术大学博士后黄合良解释，谷歌“量子优越性”是指量子芯片的比特数和性能不断扩张，在某些问题上展现出极强的计算能力，这一超算能力远远超过当前主流的经典算法构建的超算，不过科学界对谷歌的“量子优越性”还有争议。
“量子优越性”体现在哪里？据论文报道谷歌团队基于一个包含53个可用量子比特的可编程超导量子处理器，运行随机量子线路进行采样，耗时约200秒可进行100万次采样，并且估计如果使用目前最强超算Summit来计算得到同样的结果，需耗费约1万年。据此，谷歌宣称实现了“量子优越性”。
但是科学界对这一说法并不是完全接受，IBM在10月21日就对谷歌“量子优越性”提出了质疑。主要原因在经典算法和模拟的工程化实现也可以不断优化，提升经典算法的效率和计算能力，如果能有效提升经典模拟的能力，谷歌的量子优越性就不成立的。
目前主流科学家认为经典算法的发展，以及超算上的工程化实现，都还有提升空间，这对于当下的量子优越性还有一定冲击，不过谷歌验证了超导量子计算的可实现性，在实验性技术上的进步，随着该项技术的日益成熟，“量子优越性”迟早会到来！
中国量子计算发展如何？我国在超导量子计算方面也有相关研究，只是起步相对较晚，以中科大、浙大、中科院物理所等为代表的多个科研团队，已经突破了20个量子比特的超导量子计算技术。目前，他们正在攻关50比特量子计算技术，并有望在明年底实现“量子优越性”。因此，我国在超导领域虽与美国存在差距，但是不存在代差，如果能够得到持续的投入和支持，未来可期。
据中国科学技术大学博士后黄合良文章透露，我国超导量子计算正在追赶中。中科大的相关团队一直在演示“量子优越性”的另一途径——光子玻色采样的实验上处于国际领先地位。10月23日在arXiv上公布了该团队的阶段性新成果[arXiv: 1910.09930]：20光子输入60*60模式的玻色采样。论文打破了光子数、模式数、量子态空间三项国际纪录，宣称首次达到了百万亿级的输出量子态空间，比之前国际光学同行的工作提高了百亿倍。中国团队有望在光学玻色采样问题上实现量子优越性。论文还在同行评审中。
未来超导量子计算如何发展呢，在2019年9月15日，合肥举办的新兴量子技术国际会议形成了《量子信息和量子技术白皮书（合肥宣言）》，国际专家在宣言中对量子计算发展的三个阶段达成了共识，“要构建一台真正具有通用计算能力的量子计算机，仍需要长期的努力。为了领域的健康长期发展，除了要在基础研究领域做好操纵精度、可容错之外，规模化、实用性的量子计算研究可以沿如下路线开展。
fqj
工商网监
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