量子计算机

https://36kr.com/p/5112087.html?ktm_source=feed 编者按：本文列举了2018年最值得关注的15大技术趋势，分别是区块链、狭义人工智能、地下交通系统、5G无线网络、比特币、增强现实、无人驾驶汽车、新太阳能技术、家庭虚拟助理、量子计算、外科手术机器人、飞行出租车、激光互联网、物联网、AR头戴设备。 通常情况下，技术趋势是很难准确预测的，因为预测未来本身就极其困难。但是我们还是可以从2017 年的一些显著的数据指标来推测2018年科技行业的一些发展趋势的。 许多人对科技行业概念的理解过于具体和狭隘了，他们只将如智能手机、无人机等视为科技行业，而本篇列出的技术趋势也包含很多更加复杂的概念，比如机器人技术、激光传输互联网、分散式医疗记录系统等等，这些与那些老生常谈的技术路线是不尽相同的。即使所列出的这些技术趋势中仅有一半能取得比现在更大的进展，2018年也势必会成为一个令人兴奋的一年。 （1）区块链将得到更广泛的应用。 区块链是一种每一个人都能够分享和访问的电子分类账，交易的双方可通过区块链来跟踪交易记录。区块链这个词在整个2017年都备受大家关注，这是因为加密货币比特币采用了一个分散式区块链来跟踪它的所有交易记录，然而区块链技术的应用范围远不限于比特币，它还有更广泛的应用范围。 有些人希望将区块链技术能够应用在病历记录上

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作者：樊晓芳、李泽南 10 月 24 日，谷歌实现量子优越性的论文登上《自然》杂志封面，1 个月前已轰动业界的研究工作，再次成为科技圈关注的焦点。 当日，来自谷歌量子计算研究团队、量子优越性论文 77 名作者中的三位科学家——加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）研究员 Andrew Dunsworth、谷歌量子计算硬件负责人 Yu Chen 与 Anthony Megrant——接受了媒体的采访，很多人们关心的问题在此得到了解答。 从左到右依次是 Anthony Megrant、Yu Chen 与 Andrew Dunsworth 谷歌论文作者正面回应 IBM 质疑 虽然谷歌的成果得到了很多同行的认可，但也有学者表示质疑。IBM 本月 21 日就在其博客上称谷歌「实现量子霸权」的实验存在缺陷。其主要认为，若使用 IBM 曾证明过的二级存储方法，在经典超级计算机上模拟谷歌的量子电路根本不需要一万年，2 天半就能做到，因此经典超级计算机的运算能力远比谷歌推算的更强。「按照其最严格的定义，（谷歌的研究）尚未达到目标。」 同时，IBM 杰出研究科学家 Edwin Pednault 等人表示：「正如我们之前讨论的，『量子霸权』尚未实现，总是使用该词会不可避免地误导公众。从根本上来讲，量子计算机永远不会相对传统计算机占据『统治地位』，每种计算机都有其独特的优势，他们会协同工作。」 对此

这是量子计算领域的里程碑事件：谷歌在被称为「量子优越性」方向上的重大突破研究，登上了《自然》杂志 150 周年版的封面。 它或许标志着量子计算正在走向实用化：谷歌已经利用一台 54 量子比特的量子计算机实现了传统架构计算机无法完成的任务。在世界第一超算需要计算 1 万年的实验中，量子计算机只用了 3 分 20 秒。 今年 9 月，一篇名为《Quantum supremacy using a programmable superconducting processor》的论文自 NASA 网站上传出，其中研究人员提出了这一主张，虽然论文很快就被删除，但这一消息引起了人们的广泛关注。 「量子优越性」（Quantum supremacy）的实现令人激动（谷歌官方建议此翻译，而非量子霸权），不过也引发了人们对于研究真实性的质疑。所幸同行评审并没有让我们等待很久，在刚刚出版的《自然》杂志 150 周年特刊封面上，我们看到了这篇论文。 论文的发表也意味着谷歌的研究得到了业内人士的认可。谷歌 CEO 桑达尔·皮查伊第一时间发文表示祝贺：「随着我们扩展了计算的可能性，我们也解锁了全新的计算……量子计算容易出错，但我们的实验表明：量子计算机也可以在计算中减少错误，并扩展达到超越经典计算机的程度。」 「对于科学技术领域的研究者来说，这是人们期待已久的一句『Hello World』——迄今为止

在最近提交的一份论文中，研究人员提出了这一主张，它也是迄今为止表明量子计算机超越传统架构计算机，并走向实用化最为强烈的迹象。在未来，我们或许可以使用这种全新工具解决此前无法解决的数学问题。 量子霸权是指量子计算拥有的超越所有传统计算机的计算能力。谷歌的研究人员声称已经实现量子霸权，这意味着最新的量子计算机能力已经达到了目前最为强大的超算也无法企及的程度——它可以在 3 分 20 秒内完成特定任务的运算，而目前世界排名第一的超级计算机、美国能源部橡树岭国家实验室的“Summit”执行同样任务需要大约一万年时间。 “相对于所有已知的经典算法而言，这种惊人的速度证明了计算任务上量子霸权的实现，预示着人们期待已久的计算范式的到来。”研究人员在论文中写到。 谷歌的“Foxtail”量子处理器。 这一消息最先被英国《金融时报》报道，谷歌研究的论文于本周提交至 nasa.gov，但随后被删除。谷歌发言人拒绝证实该论文及其结果的真实性，而 NASA 没有立即回应置评请求。 这一消息立即引来了许多媒体的报道，据美国《财富》杂志援引谷歌消息人士称，论文被撤回是因为其研究还没有经过同行评审彻底讨论之前被 NASA 提前发表了。通常，评审过程需要数周或者数月时间。 如果论文通过审议并顺利发表，它将预示着量子科学进入了一个全新阶段，因为其主要主张打消了一些不可预见的自然法则

上个月末， Google AI Quantum 等机构发布的一篇关于量子计算机进展的论文 《Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor》 引起了巨大反响， 量子计算机 以其远远超越经典计算机的计算能力得到了广泛关注。而这种超级计算能力也给区块链领域带来了一丝恐慌，各个社区纷纷开始担心量子计算机会成为区块链底层密码算法的致命威胁。 图 | 网络 一、引言 量子计算机正成为新兴计算机的一个发展方向。虽然量子计算机目前还没有成为现实，但也在一步一步地努力实现中。早在2015年，IBM 的研究员在位于纽约的实验室中就建造了一台有5个量子比特的量子计算机，并向公众发布免费量子计算云服务，让所有人都可以使用这5量子比特的量子计算机。在2019年度国际消费电子展上， IBM 展示了一台 量子计算机 IBM Q System One 模型 。据报道，IBM 将很快为其 IBM Q Network 的客户提供53量子比特的量子计算机。而 谷歌 在2018年美国物理学会年会上推出的 Bristlecone 量子计算芯片有72个量子比特。另外， D-Wave 也在推出其 下一代的量子退火计算机 。 这一切迹象表明量子计算机正在悄然而坚定地向我们走来。据 美国国家标准与技术研究院（NIST） 预测，在十五年左右的时间内，