量子计算机:快速进步超越预期

作者:Z, Enzo
最后更新时间:08/13/2024
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量子计算机:快速进步超越预期
可扩展性、纠错和基础设施方面的突破加速了量子优势的实现。 量子计算是“指日可待”的技术之一,在科学界引发了分歧。 尽管谷歌和 IBM 等科技巨头在研究、开发和营销方面投入巨资,将量子计算视为已经成为现实,但独立研究人员仍持怀疑态度,他们认为量子计算机永远不会实现。 尽管如此,QuEra 最近对 927 名参与量子计算的个人(包括研究人员、高管、媒体代表、爱好者等)进行的一项调查显示,大多数人持乐观态度。 具体来说,74.9% 的受访者“预计量子将在十年内成为某些工作负载经典计算的更好替代方案”。 这与该领域专业人士的普遍看法一致,他们预计量子计算机将在未来 10 年内解决经典计算机无法解决的问题。
在对量子计算进展速度进行民意调查时,超过一半的人回答“比预期快”或“比预期快得多”,其中 55% 的学者赞同这一观点。 然而,紧迫的问题仍然存在:这个领域的发展速度是否足够快? 支持者和怀疑者都在问:“量子计算机什么时候才能实用?” 不幸的是,答案并不简单。 争论仍在继续,爱好者和批评者都想知道量子计算的进步速度是否能满足迫在眉睫的期望。

量子期望:未来是什么?

量子计算机是存在的,IBM、谷歌、微软、D-Wave 和 QuEra 等领先技术巨头正在探索其潜力。 在欧洲和中国,多个功能量子系统已经投入运行。 然而,真正的挑战不在于它们的存在,而在于确定它们的实用性和可扩展性。 换句话说,量子计算机只有在盈利时才会受到广泛关注,这取决于它们执行传统计算机无法执行的关键任务的能力。
仍然存在一个关键问题:量子计算机能否克服噪声、可扩展性和效率等固有问题,从而相对于传统计算机建立显着优势? 这场争论于 2019 年引发,当时理论物理学家 Mikhail Dyakonov 发表了一篇题为“反对量子计算的案例”的评论文章。 Dyakonov 在他的文章中认为,科学家可能永远无法克服这些障碍,这表明该领域的未来可能暗淡。全球范围内正在进行的研究和开发工作表明了对释放全部潜力的坚定承诺 量子计算的未来,暗示着一个可能给科技行业及其他行业带来变革的未来。

 
这种观点可能无法准确反映量子计算研究的现状。 2024 年,全球众多团队正在应对与开发实用量子计算机相关的各种挑战。 正如在 2019 年代的经典大型机上玩 Grand Theft Auto V 是不可能的一样,尝试使用 2019 年的量子计算机解决当今复杂的计算问题也没有任何价值。 相反,我们必须认识到量子技术的进步以及这些挑战的不断发展的性质,拥抱这个快速发展领域的潜力。 正在进行的全球努力有望在未来几年取得令人兴奋的发展,为量子计算彻底改变我们解决计算问题的方法的未来铺平道路。

量子的问题:问题是什么?

自迪亚科诺夫发表专栏以来,量子计算领域已经发生了重大转变。 在过去的几年里,我们见证了这项新兴技术的显着进步。 早在 2019 年,量子开发人员面临的主要障碍之一是基础设施。 举例来说,IBM 早期构建基于门的量子计算机的努力导致了体积庞大、受蒸汽朋克启发的管道和芯片的混乱。 许多人都熟悉这种类似黄铜吊灯的设备,它经常出现在量子计算新闻文章中。 然而,它的价格昂贵,需要数百万美元来建造,需要一个专门的物理学家团队和一个大型实验室来运行,但只能勉强满足量子计算的标准。 快进到 2024 年中期,量子计算领域已显着拓宽。 比以往任何时候都有更多的科学家、实验室、企业和政府积极参与这一领域。 由于纠错、容错和基础设施方面的进步,我们现在拥有室温量子功能和量子优势的多次演示。 这一进展预示着量子计算的光明未来,更高效、更容易获得的技术即将出现。

量子的未来前景如何探索?

将量子计算机与经典计算机进行比较是不可行的。 正如我们不使用燃气涡轮发动机为电视提供动力一样,在可预见的未来我们也不太可能看到个人量子计算机或量子笔记本电脑。 量子计算机并不是为了解决简单的挑战; 相反,它们的设计目的是解决经典计算达到其数学极限时出现的计算要求较高的问题。 这些机器不会取代 iPhone 等日常设备,但它们可以彻底改变屏幕上显示的天气、交通和财务预测的准确性。 通过量子计算,我们期待着一个以前所未有的精度和效率解决复杂问题的未来。

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