所谓“量子霸权”(quantumsupremacy),是加州理工学院物理学家JohnPreskill发明的新词。通俗的解读是:超级计算机目前的计算能力相当于拥有5到20个量子位的量子计算机,但当量子芯片的量子位达到约49个以上时,量子计算机的能力会彻底地将超级计算机甩在身后。
量子计算的领先者——Google在2017年4月份宣布推出49量子位处理器。Google首席科学家JohnMartinis曾公开表示:为率先登顶“量子霸权”,他所带领的团队正在利用49量子比特模拟系统攻克经典计算机无法解出的难题。
而半年后,美国IBM公司却抢先一步宣布成功研制20量子位的处理器,推出50量子比特的所谓“量子计算原型机”,有望在2021年前推出首个在金融领域的量子计算应用。这无疑是对Google的“量子霸权”算法提出挑战。另一方面,IBM至今未公布“量子计算原型机”的详细性能和测试结果。
随后微软也推出了其通用量子计算研发计划以及全栈开发和模拟器,虽然还未公开展示硬件设备。IonQ、QuantumCircuits等企业和日本理化研究所(RIKEN)也进行着投资硬件开发,不过它们尚未宣布研发成果。初创企业D-Wave和日本NTT虽然都实现了2048个物理量子比特,但两个系统都没有完成通用量子计算的全部能力,仅仅适用于解决优化问题、分子动力学、深度学习训练和推理等。
去年科技巨头争相宣布实现量子比特数量的突破,而更进一步的是要看量子纠缠操纵精度、相干特性、逻辑门保真度等指标,这才是主要的难点。据千讯咨询发布的《中国芯片市场前景调查分析报告》显示,由此可以预见2018年有关量子芯片计算的竞争将持续升级。量子计算就是并行计算的终极目标,目前量子计算仍处于初期阶段,距离解决工程规模的问题可能还需要5~7年。而从商业角度看,量子计算可能需要100万甚至更多的量子位才能有实用价值。