雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論按：2019年10月23日或許將是人類(lèi)史上值得紀(jì)念的日子,，但也可能不是,。在這一天，谷歌正式在《Nature》上發(fā)表了他們關(guān)于驗(yàn)證“量子優(yōu)越性”（即在特定任務(wù)上量子計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)）的論文,，并被Nature放在期刊封面,。在這篇論文中，谷歌聲稱(chēng)他們用54個(gè)量子比特的數(shù)組達(dá)到了量子優(yōu)越性,，在200秒內(nèi)完成規(guī)定操作,，而相同的運(yùn)算在當(dāng)今世界最大的超算summit上則需要10000年才能完成。

谷歌CEO桑達(dá)爾·皮查伊（Sundar Pichai）為此撰文表示,，這項(xiàng)工作是人類(lèi)首次在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了“量子優(yōu)越性”,，它在量子計(jì)算的歷史上將具有里程碑的意義，因?yàn)樗馕吨孔佑?jì)算的時(shí)代將會(huì)到來(lái),。皮查伊將這項(xiàng)研究比作萊特兄弟的首飛,，雖然當(dāng)時(shí)的飛行器非常簡(jiǎn)陋，飛行時(shí)間只持續(xù)了12秒，完全沒(méi)有實(shí)用價(jià)值,，但這卻是人類(lèi)邁向天空的第一步,，隨之而來(lái)的是人類(lèi)征服了整個(gè)天空。

如果這真的是一場(chǎng)革命而非宣傳性的嘩眾取寵,，如果量子計(jì)算的時(shí)代將會(huì)到來(lái),，那么我們應(yīng)當(dāng)知道些什么？

一,、原理

量子計(jì)算最早是由物理學(xué)家費(fèi)曼80年代早期在一次演講中提出的,，不同于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，量子計(jì)算機(jī)用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象是量子比特,，它使用量子算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作,。

抽象來(lái)講，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“對(duì)輸入信號(hào)序列按照一定算法進(jìn)行變換的機(jī)器,，其算法由計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯電路實(shí)現(xiàn)”[1],。例如輸入信號(hào)序列為“0”，對(duì)其進(jìn)行“非”操作,，NOT(0) = 1,。這種邏輯方式對(duì)我們來(lái)講是非常容易理解的，正像牛頓力學(xué)來(lái)源于經(jīng)驗(yàn)一樣,，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的邏輯方式與我們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)的“要么是（1）,，要么非（0）,，非的反面為是（NOT(0) = 1）”吻合,。

然而我們的日常生活也并非完全的“是”“非”分明，往往則是“是”中有“非”,，“非”中有“是”,，“是”或“非”只是事態(tài)的兩個(gè)極端。在量子力學(xué)中,，正是這種思維,。

量子力學(xué)中常用“態(tài)”（這是一個(gè)希爾伯特空間的向量）來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)。例如傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的輸入序列01,，用量子力學(xué)的語(yǔ)言描述即|01>,。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中態(tài)與態(tài)（向量與向量）之間只能是正交的，例如|01>與|00>不可能同時(shí)出現(xiàn),，這本質(zhì)上就是或“是”或“非”的觀點(diǎn),。顯然對(duì)于這些正交態(tài)的操作也必須是正交的變換。

然而在量子計(jì)算機(jī)中,，擴(kuò)展了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)原有的限制,。量子計(jì)算機(jī)的輸入用一個(gè)具有有限能級(jí)的量子系統(tǒng)來(lái)描述（這樣才能有確定的離散態(tài)），如二能級(jí)系統(tǒng)（qubits）。對(duì)于具有兩比特的量子計(jì)算機(jī)來(lái)講,，其輸入態(tài)的表示為

也即這四種狀態(tài)可以是同時(shí)存在的（取決于前面的系數(shù),，你可以簡(jiǎn)單理解為四個(gè)相互正交的向量之間的疊加）。由于表示上沒(méi)有限制,，在量子計(jì)算機(jī)中的變換（即量子計(jì)算）則包括了所有可能的正變換,。得出輸出態(tài)之后，量子計(jì)算機(jī)對(duì)輸出態(tài)進(jìn)行一定的統(tǒng)計(jì)測(cè)量,，從而便可以得到計(jì)算結(jié)果,。

從以上對(duì)比可以看出，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)只是量子計(jì)算機(jī)中多個(gè)疊加分量中的一個(gè),，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)上一次只能對(duì)其中一個(gè)分量進(jìn)行一次操作（A）,，例如A |00> = |01>。然而量子計(jì)算機(jī)上的每一次操作同時(shí)作用在所有的疊加分量上,，

所有這些傳統(tǒng)計(jì)算可以同時(shí)完成,，并按一定的概率振幅疊加起來(lái)，給出量子計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果,。這便是量子并行計(jì)算,。

可以做個(gè)類(lèi)別，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)在半導(dǎo)體器件就像是一個(gè)單一的樂(lè)器,，一個(gè)拍子一個(gè)聲音,；而量子計(jì)算機(jī)則是一個(gè)交響樂(lè)團(tuán)，一個(gè)拍子可以同時(shí)發(fā)出許多高低不同,、音色不同的聲音,。[1]

按照這種邏輯，如果是一個(gè)10位元的量子計(jì)算機(jī),，它的一次操作便等同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)1024（2^10）次操作,。當(dāng)位元數(shù)增大時(shí)，這種比例還要以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),，例如一個(gè)40位元的量子計(jì)算機(jī),，就能在很短時(shí)間內(nèi)解開(kāi)1024位元計(jì)算機(jī)花上數(shù)十年解決的問(wèn)題。

為開(kāi)拓出量子計(jì)算機(jī)巨大的并行處理能力,，必須尋找適用于這種量子計(jì)算的有效算法,，畢竟算法是計(jì)算的靈魂。

1994年,，Shor開(kāi)發(fā)除了第一個(gè)量子算法,，可以用多項(xiàng)式的復(fù)雜度進(jìn)行大數(shù)因子分解，可以在秒的時(shí)間量級(jí)上實(shí)現(xiàn)1000位數(shù)的因子分解,，而同樣的問(wèn)題在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)上可能需要10^25年才能完成,。

1997年Grover發(fā)現(xiàn)了一個(gè)真正有實(shí)用價(jià)值的量子算法,，即所謂的量子搜索算法，可以平方根地加速無(wú)序數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索,，從100萬(wàn)個(gè)無(wú)序電話號(hào)碼中平均只需要操作1000次便可以獲得正確答案,，而經(jīng)典的方法則平均需要50萬(wàn)次。

這些算法顯示出量子計(jì)算機(jī)具有超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能,，立即引起了學(xué)術(shù)界和西方國(guó)家的國(guó)防安全部門(mén)的重視,，這也極大地推動(dòng)了量子計(jì)算機(jī)研究的發(fā)展，從此量子計(jì)算機(jī)的研究也成為了國(guó)際上持續(xù)的前沿研究領(lǐng)域,。

二,、技術(shù)路線

對(duì)于稍微了解量子力學(xué)的人來(lái)講，量子計(jì)算機(jī)的原理都是非常簡(jiǎn)單的,。但是如何去設(shè)計(jì)并制造出這樣一臺(tái)能夠?qū)嵱玫牧孔佑?jì)算機(jī)呢,？這給相關(guān)的研究人員提出了巨大的實(shí)驗(yàn)上和理論上的挑戰(zhàn)。

對(duì)于如何在硬件上實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī),，經(jīng)過(guò)幾十年的探索,，目前來(lái)看有以下幾種方法[2]：

所謂“囚禁離子”，即用精心調(diào)制的激光脈沖制造一個(gè)勢(shì)能阱來(lái)困住離子,，使它們進(jìn)入疊加態(tài),。這也是最早使用的量子邏輯門(mén)背后的技術(shù)。這種技術(shù)有完美的再現(xiàn)性（reproductivity）,，長(zhǎng)生命周期,，不錯(cuò)的激光可控性，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻并不容易,，在17年的時(shí)候,，研發(fā)這一技術(shù)的ionQ也僅能把五個(gè)量子比特加入到可編程設(shè)備中。

隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,，2010 年開(kāi)始,，囚禁離子技術(shù)遭遇了強(qiáng)大的挑戰(zhàn)者： 超導(dǎo)體制成的電流回路。這方面的技術(shù)代表是谷歌和IBM（所以可以想見(jiàn)為什么當(dāng)谷歌發(fā)表“量子優(yōu)越性”的研究時(shí)IBM第一個(gè)站出來(lái)質(zhì)疑,，不是冤家不聚頭）。所謂超導(dǎo)體是由接近絕對(duì)零度時(shí),、電阻為0的物質(zhì),。量子比特的 0 和 1 由不同的電流強(qiáng)度表示。該技術(shù)有許多吸引人的優(yōu)點(diǎn)：1,、電流回路可以被肉眼觀察到 ,；2、使用簡(jiǎn)單的微波儀器就能控制,，不需要對(duì)操作要求苛刻的激光,；3、使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片制造技術(shù)就能生產(chǎn)；4,、運(yùn)轉(zhuǎn)速度非?？臁５?，超導(dǎo)技術(shù)有一個(gè)致命缺陷：環(huán)境噪音,。即使是控制設(shè)備的噪音，也能在遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足一微秒的瞬間擾亂量子疊加,。如今工程技術(shù)的優(yōu)化,，已使電路的穩(wěn)定性提高了近百萬(wàn)倍，所以量子疊加狀態(tài)可以維持?jǐn)?shù)十微秒,，但這仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如離子,。

其他另辟蹊徑的包括D-Wave的量子退火方法。2007 年,，加拿大初創(chuàng)公司 D-Wave Systems 宣布,，他們使用 16 個(gè)超導(dǎo)量子比特成功制成量子計(jì)算機(jī)。這個(gè)宣布最初震驚了世界,，不過(guò)人們發(fā)現(xiàn)D-Wave 的機(jī)器并沒(méi)有使所有的量子比特發(fā)生糾纏,，并且不能一個(gè)量子比特接著一個(gè)量子比特地編程，而是使用了“量子退火”的技術(shù),，每個(gè)量子比特只和臨近的量子比特糾纏并交互,，這并沒(méi)有建立起一組并行計(jì)算，而是一個(gè)整體上的,、單一的量子狀態(tài),。D-Wave 開(kāi)發(fā)者希望把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題映射到該狀態(tài)，然后使用量子效應(yīng)尋找最小值,。對(duì)于優(yōu)化問(wèn)題（比如提高交通效率的）來(lái)說(shuō),，這是一項(xiàng)很有潛力的技術(shù)。但批評(píng)者們指出：D-Wave 并沒(méi)有攻克許多公認(rèn)的量子計(jì)算難題,，比如錯(cuò)誤修正,。包括谷歌和洛克希德馬丁在內(nèi)的幾家公司，購(gòu)買(mǎi)并測(cè)試了 D-Wave 的設(shè)備,，他們初步的共識(shí)是,，D-Wave 做到了一些能稱(chēng)之為量子計(jì)算的東西，而且在處理一些特定任務(wù)時(shí),，他們的設(shè)備確實(shí)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)要快,。

其次是英特爾為代表的硅量子點(diǎn)技術(shù)，這也經(jīng)常被稱(chēng)為“人造原子”,。一個(gè)量子點(diǎn)的量子比特是一塊極小的材料,，像原子一樣,，它身上電子的量子態(tài)可以用來(lái)作為疊加態(tài)。不同于離子或原子,，量子點(diǎn)不需要用激光來(lái)困住它,。早期的電子點(diǎn)用幾近完美的砷化鎵晶體制作，但研究人員們更傾向于硅,，因?yàn)榭梢越柚雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的巨大產(chǎn)能,。但目前來(lái)看，基于硅的量子比特研究,，大大落后于囚禁離子和超導(dǎo)量子技術(shù),。

另一個(gè)具有代表性的則是微軟選擇的基于非阿貝爾任意子（nonabelian anyons）的拓?fù)淞孔颖忍兀?topological qubits）。這些已經(jīng)不再是具體的物體,，而是沿著物質(zhì)邊緣游動(dòng)的準(zhǔn)粒子（quasiparticles）,，它們的量子態(tài)由不同的交叉路線（braiding paths）來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榻徊媛肪€的形狀導(dǎo)致了量子疊加,，它們會(huì)受到拓?fù)浔Ｗo(hù)（topologically protected）而不至于崩潰,，這類(lèi)似于打結(jié)的鞋帶不會(huì)散開(kāi)。這也意味著,，理論上拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)不需要在錯(cuò)誤修正上花費(fèi)那么多量子比特,。不過(guò)這種技術(shù)最終是否能夠在實(shí)驗(yàn)上做出來(lái)，仍然待定,。

鉆石空位的方法本質(zhì)上即利用鉆石中的瑕疵作為量子比特,。具體來(lái)講，鉆石的碳原子形成了正四面體的結(jié)構(gòu),，而研究者將其中的一個(gè)碳原子替換為氮原子,，形成一個(gè)氮晶格空位中心，游離的氮原子核和多出的一個(gè)電子共同構(gòu)成了兩個(gè)量子比特,。（更準(zhǔn)確地說(shuō),，是用它們的“自旋”來(lái)作為量子比特）這種方法不需要低溫、激光等極端技術(shù)要求,，室溫下即可實(shí)現(xiàn),，但缺點(diǎn)在于并不是那么容易實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的糾纏。

這里需要指出的是,，盡管當(dāng)前各家企業(yè)在媒體中都有炒作其在該領(lǐng)域的先進(jìn)性,，但事實(shí)上沒(méi)有人對(duì)量子計(jì)算有足夠的了解，未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)最終會(huì)采用哪種技術(shù)并沒(méi)有定論,。甚至有人認(rèn)為“未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)很可能是一個(gè)混合體，由超快的超導(dǎo)體量子比特對(duì)算法進(jìn)行運(yùn)算,，然后把結(jié)果扔給更穩(wěn)定的離子存儲(chǔ),；與此同時(shí),，光子在機(jī)器的不同部件之間或量子網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間傳遞信息?！?/p>

三,、量子優(yōu)越性

量子計(jì)算機(jī)的研制是一個(gè)極具挑戰(zhàn)且周期可能較長(zhǎng)的工作，盡管近年來(lái)量子計(jì)算的規(guī)模逐漸發(fā)展到50個(gè)左右,，但真正具備實(shí)用化的通用量子計(jì)算機(jī)可能只是需要10萬(wàn)-100萬(wàn)量級(jí)的量子比特,。因此為了推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的研制，就必須把整個(gè)過(guò)程劃分為一個(gè)個(gè)的小目標(biāo),，根據(jù)這些小目標(biāo)來(lái)不斷向最終的成功靠近,。

今年9月份在合肥舉辦的新興量子技術(shù)國(guó)際大會(huì)的白皮書(shū)上提到了當(dāng)前量子計(jì)算的研究路線：“為了領(lǐng)域的健康長(zhǎng)期發(fā)展，除了要在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做好操縱精度,、可容錯(cuò)之外,，規(guī)模化,、實(shí)用性的量子計(jì)算研究可以沿如下路線開(kāi)展,。第一個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)‘量子優(yōu)越性’，即量子模擬機(jī)針對(duì)特定問(wèn)題的計(jì)算能力超越經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī),，這一階段性目標(biāo)可在近期實(shí)現(xiàn),。第二個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)具有應(yīng)用價(jià)值的專(zhuān)用量子模擬系統(tǒng)，可在組合優(yōu)化,、量子化學(xué),、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面發(fā)揮效用。第三個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)可編程的通用量子計(jì)算機(jī),，能在經(jīng)典密碼破解,、大數(shù)據(jù)搜索、人工智能等方面發(fā)揮巨大作用,。實(shí)現(xiàn)通用可編程量子計(jì)算機(jī)還需要全世界學(xué)術(shù)界的長(zhǎng)期艱苦努力,。” [4]

谷歌量子 AI 團(tuán)隊(duì)所針對(duì)的問(wèn)題正是隨機(jī)量子線路采樣,。據(jù)中科大黃合良博士介紹,，所謂隨機(jī)量子線路，即“隨機(jī)從一個(gè)量子門(mén)的集合中挑選單比特量子門(mén),，作用到量子比特上,，每作用一層單比特量子門(mén)，就會(huì)接著做一層兩比特量子門(mén),，多次重復(fù)這樣的操作后,，測(cè)量最終的量子態(tài)，即完成一次采樣,?！盵4] 已經(jīng)有很多理論證明了隨機(jī)量子線路采樣的困難性,，但這種問(wèn)題卻比較適合在二維結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)量子計(jì)算芯片上實(shí)現(xiàn)，這也是谷歌選擇這個(gè)問(wèn)題的原因,。

我們來(lái)看“量子優(yōu)越性”的定義：量子模擬機(jī)針對(duì)特定問(wèn)題的計(jì)算能力超越經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī),。這里的“特定問(wèn)題”，即經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),，非常適合于量子計(jì)算設(shè)備發(fā)揮其計(jì)算潛力的問(wèn)題,。例如隨機(jī)量子線路采樣、IQP 線路,、玻色采樣等[4],。

另外還有IQP線路、玻色采樣的問(wèn)題,。值得一提的是,，中科大的相關(guān)團(tuán)隊(duì)一直在嘗試解決光子玻色采樣的問(wèn)題，并處于國(guó)際領(lǐng)先地位,。且巧合的是在谷歌發(fā)布研究的同一天,，中科大在在arXiv上公布了他們的最新成果（arXiv: 1910.09930）：20光子輸入60*60模式的玻色采樣?！罢撐拇蚱屏斯庾訑?shù),、模式數(shù)、量子態(tài)空間三項(xiàng)國(guó)際記錄,，宣稱(chēng)首次達(dá)到了百萬(wàn)億級(jí)的輸出量子態(tài)空間,，比之前國(guó)際光學(xué)同行的工作提高了百億倍。中國(guó)團(tuán)隊(duì)有望在光學(xué)玻色采樣問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性,?！盵4]

回到谷歌最新聲稱(chēng)的實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的事情上。為了證明“量子優(yōu)越性”,，谷歌選擇了目前世界排名第一的超算“Summit”進(jìn)行對(duì)比,。論文中提到他們?cè)谧约旱牧孔有酒琒ycamore上進(jìn)行53比特（本來(lái)是6×9=54個(gè)量子比特，但不幸壞了一個(gè),，但因?yàn)閴牡舻哪莻€(gè)在邊緣,，因此基本上不影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果）、20深度的量子隨機(jī)線路采樣,，如前面提到的,，用時(shí)200秒可以采樣100萬(wàn)次，且結(jié)果的保真度約0.2%,；相同的操作在Summit上,，谷歌預(yù)計(jì)要耗時(shí)1萬(wàn)年（保真度0.1%）。谷歌也正是基于這種對(duì)比而宣稱(chēng)的“量子優(yōu)越性”。

事實(shí)上,，從今年6月份便一直有媒體傳言谷歌實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”,。但直到9月20日,，英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》首次有實(shí)錘地報(bào)道了谷歌“200秒與10000年”的量子優(yōu)越性的研究,，當(dāng)時(shí)引起了圈內(nèi)人士特別的重視。但谷歌迅速刪除了發(fā)布在NASA網(wǎng)站上的文章,。

但10月21日,，在量子計(jì)算領(lǐng)域與谷歌有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的IBM同時(shí)發(fā)布論文和博客指稱(chēng)，谷歌所謂要花1萬(wàn)年的計(jì)算,，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)事實(shí)上在2.5天內(nèi)就能完成,，也即可能稍微再優(yōu)化一下算法或硬件的配置，谷歌所謂的“優(yōu)越性”可能就不再是“優(yōu)越”了,。

黃合良博士解釋說(shuō)：“量子優(yōu)越性” 代表了兩個(gè)方面的競(jìng)爭(zhēng),，一方面量子芯片的比特?cái)?shù)和性能不斷擴(kuò)張，在某些問(wèn)題上展現(xiàn)出極強(qiáng)的計(jì)算能力,；另一方面,，經(jīng)典算法和模擬的工程化實(shí)現(xiàn)也可以不斷優(yōu)化，提升經(jīng)典算法的效率和計(jì)算能力,。所以,，如果能夠提升經(jīng)典模擬的能力，那么谷歌的量子設(shè)備有可能就無(wú)法打敗最強(qiáng)超算,，從而“稱(chēng)霸”失敗,。實(shí)際上這是極有可能的，因?yàn)楣雀枰矡o(wú)法保證他們?cè)谧鼋?jīng)典模擬時(shí)已經(jīng)達(dá)到了最優(yōu),，包括他們所使用的薛定諤-費(fèi)曼算法,，以及對(duì)超算工程化實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化。[4]

在隨后谷歌進(jìn)行的一場(chǎng)媒體溝通會(huì)上,，面對(duì)記者的提問(wèn),，谷歌AI量子的研究人員表示：“我們已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的束縛，走向了新的道路,。我們歡迎提高仿真技術(shù)的建議,，盡管對(duì)我們來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的超級(jí)計(jì)算機(jī)上對(duì)其進(jìn)行測(cè)試至關(guān)重要,?！盵5]

四、未來(lái)之路

無(wú)論谷歌這次的工作是否真的驗(yàn)證了“量子優(yōu)越性”,，2019年或2020年都將成為量子計(jì)算的轉(zhuǎn)折點(diǎn),。近幾年，以上提到的各種量子計(jì)算機(jī)的體系都有很大的進(jìn)展,，例如以谷歌為代表的超導(dǎo)回路的技術(shù)體系已經(jīng)突破了50比特的規(guī)模,，而離子,、原子體系也已經(jīng)突破了20比特，光子體系突破了18比特糾纏,。[4]

圖片來(lái)源[6]

因此可以預(yù)期的是,，在接下來(lái)的時(shí)間里將會(huì)有一大批的企業(yè)、高校實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”,，然后集體奔向下一個(gè)目標(biāo),，即實(shí)現(xiàn)具有應(yīng)用價(jià)值的專(zhuān)用量子模擬系統(tǒng)。

就谷歌來(lái)講,，他們接下來(lái)的將是：1）擴(kuò)大量子系統(tǒng)的規(guī)模,，從50的量級(jí)進(jìn)一步地提升以達(dá)到能夠使用的規(guī)模，例如10^3,；2）提高操作的精度,，將錯(cuò)誤率降下來(lái)，目前他們的錯(cuò)誤率還在1%的水平,，他們的下一步目標(biāo)則是將錯(cuò)誤率降到1/1000,。

伴隨著這樣的提升（從前面的一張圖上可以看出），量子計(jì)算將在部分的任務(wù)上進(jìn)入實(shí)用性階段,，例如對(duì)于生物分子的量子模擬,、構(gòu)建量子機(jī)器學(xué)習(xí)、對(duì)物理中的能帶隧穿進(jìn)行量子優(yōu)化等,。

再下一步才會(huì)是真正的通用量子計(jì)算機(jī),，這要求量子比特?cái)?shù)達(dá)到10^6，錯(cuò)誤率則要更低,。從此至彼,，會(huì)是多久呢？也許只是十年,。

量子計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)的突破值得人類(lèi)為之興奮,，谷歌量子優(yōu)越性論文的發(fā)布也標(biāo)志著人類(lèi)走進(jìn)了這一科研領(lǐng)域的新階段，創(chuàng)新精神是推動(dòng)科技發(fā)展的內(nèi)核,，而階段性的成無(wú)疑是鼓舞我們繼續(xù)前行最好的加速器,。  

參考資料：

[1] 維基百科，https://zh./wiki/量子計(jì)算機(jī)

[2] 雷鋒網(wǎng),，https://www./news/201612/uOX4ljLm4tZcDVNC.html

[3] 科學(xué)網(wǎng),，http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/20124181049520523537.shtm

[4] 知識(shí)分子，http://zhishifenzi.blog.caixin.com/archives/214567

[5] 大數(shù)據(jù)文摘,，https://cloud.tencent.com/developer/article/1528974

[6] 科工力量,，https://mp.weixin.qq.com/s/8Sh3Hf1VRv2QTplT1VWJeg

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