谷歌的一小步，人类的一大步。这个跨越经由CEO亲自宣布，论文登上《自然》杂志150周年纪念特刊，各大主流媒体纷纷报道，引起全网热议，连特朗普的女儿伊万卡也第一时间发来祝贺。

美国实现量子霸权

没错，谷歌宣布实现了量子计算的里程碑——量子霸权。这标志着量子计算机可以在200秒内完成传统超级计算机需要一万年才能完成的任务。谷歌CEO自豪地表示，这就像莱特兄弟的首次飞行，虽然简短却证明了未来飞行的可能性。

这是历史性的时刻，谷歌透露他们为此已经研究了13年。尽管过程中遇到不少挑战，但最终取得了突破。

量子优越性的实现

谷歌更倾向于称之为量子优越性。这意味着未来的量子计算机将在某些任务上超越传统计算机的能力。例如，它们可能在一天内破解原本需要数万年才能破解的密码，实现通用人工智能，或者快速模拟分子结构。

此前，这类里程碑式的成就仅存在于理论层面，直到谷歌的突破才变为现实。谷歌的初步实验表明，53个量子比特的系统能够在200秒内完成传统计算机需要一万年才能完成的任务。

科研的马拉松

谷歌在量子计算领域的研究始于13年前。2006年，谷歌科学家Hartmut Neven提出了利用量子计算加速机器学习的想法，这催生了谷歌AI量子团队。2014年，美国物理学家John Martinis加入谷歌，领导量子硬件的开发。随后，团队聚焦于量子优越性计算任务。

谷歌的努力并非一帆风顺，直到2018年10月加州野火期间，科学家们被迫休假，反而激发了新的灵感，实现了关键突破。谷歌CEO皮猜表示，尽管量子计算充满挑战，但他们相信量子计算能加速解决许多紧迫的问题，为人类提供前所未有的机会。

里程碑的意义

尽管取得了里程碑式的成就，皮猜提醒，这只是证明了可行的方向，距离实际应用还有很长的路要走。量子计算将为经典计算提供强大的补充，但还需要持续的研究和努力。

论文的发布

谷歌的论文最初在NASA官网上意外发布，随后迅速撤回。《金融时报》报道，谷歌与NASA合作，设定了2019年实现量子优越性的目标。双方合作使用了名为Bristlecone的72量子比特芯片。最终，谷歌的论文在《自然》杂志上发表，证明了其实验的成功。

经典计算的挑战

在实验中，谷歌展示了量子计算机如何高效地处理经典计算机难以应对的任务。量子计算机上的随机量子电路运行产生了大量的位串，某些位串比其他位串更容易出现。随着量子比特数量和电路深度的增加，经典计算机处理这些任务变得更加困难。

谷歌的实验显示，量子计算机只需200秒就能处理一百万个样本，而同等保真度的经典计算需要一万年。

IBM的质疑

尽管取得了突破，IBM对谷歌的结论提出了质疑，认为谷歌的实验并未充分利用经典计算机的潜力。IBM表示，如果优化得当，经典计算机只需2.5天就能完成同样的任务。

量子计算的未来

尽管存在争议，但量子计算的发展正在加速。多位顶级科学家正在推动这一领域的发展。谷歌的量子计算研究由Sergio Boixo和John Martinis等专家领导。量子计算不仅有望解决复杂的科学问题，还将加速机器学习和其他领域的进步。

结语

谷歌的成就标志着量子计算的一个重要里程碑，但距离广泛应用还有很长的路要走。皮猜表示，尽管过程漫长，但科技的进步速度令人乐观。未来，量子计算将为人类解决重大问题提供新的机遇。