量子计算的历史以材料科学和计算机科学前沿的一系列突破为标志。40多年来,科学家们一直致力于将量子力学原理应用于计算机的构建,以实现比现今机器性能几乎不可想象的飞跃。尽管如此,实用的量子计算机仍然遥不可及。本周的突破性新闻表明,终点线可能终于开始显现,可能在十年之交开启通向首批实用机器的道路。
谷歌透露,他们首次成功克服了量子系统固有的不稳定性,成功解决了通常在进行更大计算时会压倒机器的非相干性问题,或称为“噪声”。就像1942年在芝加哥大学(University of Chicago)进行的首次受控核链反应一样,这是一个长期以来在理论上被预测的事物的首次具体展示,也是该行业的一个重要里程碑时刻。
然而,即使量子计算时代开始显现,我们仍然很难准确预测其影响何时会被感受到,或其影响会有多广泛。谷歌五年前声称已实现“量子霸权”——即量子计算机能够解决经典计算机无法解决的问题的时刻。然而,新的编程技术表明,现今的超级计算机可能会比预期更长时间保持竞争力。即使在量子时代最终来临之后,大多数计算仍将在硅基机器上进行,只有最复杂、最专业的任务才会转移到量子系统上。
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