在一篇發布于Nature的文章中，Google發表了一份關于量子優越性（quantum supremacy）的聲明，公開了Google對于證明量子計算機擁有超越傳統計算機任務執行能力的計劃。計劃的關鍵點是建立50量子比特的量子計算器（50-qubit processors）來解決量子采樣問題。
Google是通過量子糾纏（quantum entanglement）模擬硬幣拋擲問題來闡述量子優越性的。量子糾纏是量子系統的一個特性，指的是不同粒子的量子態之間并不是相互獨立的。傳統的計算機很難解決這個問題。假設有50個硬幣，傳統計算機每次只能儲存正反兩面中的一種狀態，光是同時記錄50個硬幣的拋擲情況，就需要數千兆位元組的數據儲存才能做到。但是，量子比特（qubits）可以同時表示粒子的兩種狀態，比如存在或是不存在兩個狀態，使用單個量子位（a single qubit）就可以同時代表硬幣拋擲正反兩個狀態，完整記錄50個硬幣系統的狀態就成為了可能。
據《新科學人》（News Scientist）報道，Google已經成功地模擬9量子比特（9-qubit quantum）量子計算機實現了量子采樣，目前正在積極打造一個50量子比特的量子計算機。 主要挑戰在于，隨著量子比特數目的增加，如何能夠保持低誤碼率（error rate），這是也量子可擴展性的主要問題。 谷歌的工程師Alan Ho解釋說，谷歌目前正在建立一個量子系統，預計能夠在年底前達到至少99.7％的雙量子保真度（two-qubit fidelity）。
Google不是在量子計算領域中唯一一個正在試圖用新途徑構建可擴展（scalable）量子計算機的機構。 雖然構建可擴展量子處理器本身就是一個重要的進步，但是這一研究最終可能無法證明量子優越性。 因為證明量子優越性還需要證明傳統計算機不能執行相同的計算。 但這似乎比想象的難，因為現在許多量子系統可以使用當前的傳統計算機進行模擬計算，并不需要使用完整意義上的量子計算機。
原文鏈接：Google Aims to Demonstrate Quantum Supremacy with a 50-Qubit Processor
京公網安備 11010502049343號