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谷歌声称实现量子霸权,IBM、V神、比特币开发者都来反驳。

日期:2024-10-02 15:44:23 栏目:元宇宙 阅读:

谷歌量子霸权之争:科技巨头的反击与未来展望

在量子计算的领域,谷歌于2019年宣布其实现了“量子霸权”,这意味着他们的量子计算机在某些特定任务上超越了传统超级计算机的能力。这一消息引发了极大的关注与讨论,尤其是在科技界的各大巨头中。IBM、以太坊创始人维塔利克·布特林(V神)、比特币开发者等纷纷发声,质疑谷歌的这一宣称。这场关于量子计算的争论不仅关乎技术的未来,也涉及到各大科技公司的竞争策略和市场定位。

谷歌在量子计算领域的突破,无疑是科技界一项重大的里程碑。根据谷歌的声明,他们的量子计算机Sycamore能够在约200秒内完成一个特定的计算任务,而即便是当前最强大的超级计算机,也需要将近一万年才能完成同样的任务。这样的对比,无疑让谷歌的量子计算技术显得尤为突出。然而,IBM对此表示强烈反对,认为谷歌的实验并未充分证明其量子霸权的有效性。IBM的研究团队认为,谷歌的实验条件过于理想化,缺乏实际应用的广泛性。

维塔利克·布特林作为以太坊的创始人,他的观点同样引人注目。他指出,量子计算的真正挑战在于如何解决量子比特(qubit)之间的纠缠与干扰问题,而不仅仅是提升计算速度。布特林强调,尽管量子计算在理论上具有巨大的潜力,但在实际应用中仍面临许多技术障碍。他的看法提醒人们,量子计算的进步并非一帆风顺,而是需要长时间的研究和实践。

比特币开发者们的反驳同样具有深远的意义。他们认为,量子计算的崛起可能对区块链技术构成威胁,尤其是对比特币的安全性。量子计算机能够快速破解当前的加密算法,这让许多区块链项目的未来充满不确定性。在这种情况下,开发者们开始考虑如何通过量子抗性算法来增强区块链的安全性。这种技术上的应对策略,反映了科技界对于新兴技术的敏感与适应能力。

在这一场量子霸权的争论中,谷歌、IBM、以太坊及比特币的开发者们实际上是在为量子计算的未来奠定基础。尽管各方的观点不一,但这并不妨碍科技界对量子计算的热切期待。许多研究人员和企业正在积极投入到量子计算的研究中,期望能够在这一领域取得突破。量子计算的潜力不仅在于其超强的计算能力,更在于它可能引发的技术革命。

量子计算的核心在于量子比特的特性。与传统计算机的比特(0和1)不同,量子比特可以同时处于多个状态,这使得量子计算机能够以并行方式处理大量信息。这一特性使得量子计算在解决复杂问题时具备了传统计算机无法比拟的优势。比如,在药物研发、材料科学、优化问题等领域,量子计算都有着广泛的应用前景。

然而,量子计算的实际应用仍然面临许多挑战。目前,量子计算机的稳定性和可扩展性是亟待解决的问题。量子比特极易受到环境噪声的干扰,导致计算结果的不准确。此外,量子计算机的构建与维护也需要极高的技术门槛和资金投入。这使得许多公司在投入资源时非常谨慎。

在这一背景下,IBM作为谷歌的主要竞争对手,始终保持着对量子计算的关注与投入。IBM在量子计算领域的研究始于20世纪80年代,经过数十年的发展,已经建立起了一个相对完善的量子计算生态系统。他们推出的IBM Q Experience平台,允许用户通过云计算的方式访问量子计算资源。这种开放的策略不仅降低了量子计算的门槛,也促进了行业内的合作与创新。

与此同时,量子计算的研究不仅限于科技巨头,许多初创公司和大学研究机构也在积极探索这一领域。这些新兴势力的加入,为量子计算的研究注入了新的活力。比如,初创公司Rigetti Computing正在开发其独特的量子计算平台,致力于实现量子计算与经典计算的无缝结合。他们的目标是让量子计算技术更贴近实际应用,推动量子计算的商业化进程。

在量子计算的未来展望中,除了技术本身的进步,政策与法规的制定也将起到至关重要的作用。各国政府对于量子技术的重视程度逐渐提升,纷纷加大对量子研究的资金投入。美国、欧洲及中国等国家和地区都在积极布局量子技术的研发,力求在未来的科技竞争中占据有利位置。这种国家层面的支持,也为量子计算的快速发展创造了良好的环境。

尽管量子计算的前景广阔,但我们也需要理性看待其潜在的风险。量子计算的安全性问题,无疑是我们必须面对的挑战。随着量子计算技术的成熟,许多传统的加密算法可能会被轻易破解,这将对金融、通信等多个领域产生深远影响。因此,如何在量子计算的浪潮中保护个人隐私与数据安全,成为了亟待解决的重要课题。

在科技的快速发展中,量子计算无疑是一个令人兴奋的领域。然而,正如谷歌与IBM之间的争论所揭示的那样,科学的进步并非一蹴而就,而是需要不断的探索与反思。各大科技公司在追逐技术领先的同时,也应当保持开放的态度,积极参与到行业的对话与合作中。只有这样,才能在量子计算的未来中找到更为明晰的方向。

随着量子计算的不断发展,我们可以预见,这一技术将会在未来的商业、科学研究以及日常生活中发挥越来越重要的作用。量子计算不仅会改变我们对计算能力的理解,更可能开启一场新的科技革命。面对这一波澜壮阔的技术浪潮,我们每个人都应当保持敏锐的洞察力,主动适应这一变化,迎接量子时代的到来。

在这个充满挑战与机遇的时代,量子计算的未来依然充满不确定性。然而,正是这种不确定性,激发了无数科技工作者的热情与创造力。他们在探索未知的道路上,肩负着人类科技进步的重任。或许在不久的将来,量子计算将真正走入我们的生活,改变我们的工作方式和思维方式,带来前所未有的便利与可能性。


本周三,英国《自然》(Nature)杂志刊登了谷歌在计算机研究领域取得的一项突破,打造出了第一台能够超越当今最强大的超级计算机能力的量子计算机——“西克莫(Sycamore)”。该量子系统只用了
200 秒完成一个计算,而同样的计算用当今最强大的超级计算机 Summit 执行,需要约 10000
年。由此,谷歌公开宣布实现“量子霸权”(量子霸权是指量子计算拥有的超越所有经典计算机的计算能力)。

图片来源:Pixabay

量子计算利好PoS,而摧毁PoW?

有分析认为,谷歌量子计算技术的应用可以帮助改进那些采用权益证明(PoS)加密货币的技术。

量子计算能够创建真正的随机数

PoS是一种区块链共识算法,其中区块链的区块创建者以与其持有的权益成正比的概率被随机挑选出来,而基于工作量证明(PoW)的数字货币算法则使用挖矿模式(如比特币)。但是,PoS对随机选择的完整性提出了疑问。

得克萨斯大学奥斯汀分校的量子理论家斯科特·亚伦森(Scott
Aaronson)在10月23日对《财富》杂志说,量子计算可以减少PoS怀疑论者的怀疑,因为“量子霸权”实验可以产生可证明的随机数。他先前在个人博客上写道:

“基于采样的量子霸权实验几乎可以立即重新用于生成比特(在计算假设下),这些比特可以被证明是随机的。反过来,这可能适用于PoS加密货币和其他加密协议。我希望不久的将来会发现更多这样的应用。”

Google量子项目向邱奇-图灵论题(The Church-Turing thesis)发起挑战

10月23日,Google发布了其量子霸权实验的结果,这一结果得到了Aaronson的同行评审。在实验中,“
Sycamore”量子计算机花了200秒的时间对一个量子电路的一个实例进行了1百万次采样。相比之下,IBM的超级计算机Summit(据称是迄今为止功能最强大的计算机)将需要运算10,000年。

Google指出,它的实验是针对扩展的Church-
Turing论文(也称为可计算性论文)的第一个实验挑战,该论文声称传统计算机可以有效地执行任何“合理的”计算模型。 Google在专门的博客文章中解释了:

“我们首先运行12到53量子位的随机简化电路,以保持电路深度恒定。我们使用经典模拟检查了量子计算机的性能,并与理论模型进行了比较。验证系统正常运行后,我们运行了53量子比特且深度不断增加的随机硬电路,直到达到经典模拟变得不可行的地步。
[...]在无法在经典计算机上合理模拟的第一个量子计算中,我们开辟了一个新的计算领域,可供探索。”

比特币受到影响吗?

对于量子计算的最新进展可能危及比特币(BTC)的安全性这一个观点,Bitcoin Core前开发人员彼得·托德(Peter
Todd)泼了一盆冷水。托德总结说,仅凭量子计算的巨大使用成本就能使比特币摆脱这种潜在的麻烦。对于谷歌所谓的“量子霸权”,10月23日他在推特上表示,

“这没有任何意义,因为Google的量子突破是针对量子计算的原始类型,而这种类型远没有达到打破密码学的水平。我们甚至都不知道是否有可能扩展量子计算机。
添加量子比特很有可能会带来成倍的成本增长。”

以太坊创始人Vitalik Buterin在谷歌宣布“量子霸权”之后也进行了评论。他表示,

“到目前为止,我对量子霸权理论的一句话印象是,它对于真正的量子计算就像氢弹对于核聚变一样。这证明了一种现象和从这种现象中获取力量的能力是存在的,但离直接投入使用还有很长的路要走。”

谷歌实现“量子霸权”?竞争对手IBM发文反驳

对于谷歌在《自然》杂志上宣称的“已经实现量子霸权”,谷歌在量子计算领域的最大对手之一IBM立即发布博文表示质疑。IBM直言,“按照‘量子霸权’的最严格定义,这一目标尚未实现。”

IBM的研究人员指出,谷歌所谓“最先进的超级计算机大约需要1万年”完成的任务,在一个传统计算机系统上的理想模拟,只需要2.5天,而且保真度要高得多。这实际上还是对一个保守的、最坏情况的估计。谷歌在进行比较时,未能充分考虑“大量磁盘存储”。

博文还援引“量子霸权”提出者普瑞斯基尔最近的观点称,这个词“加剧了对量子技术现状的过度炒作”,并且“通过与‘白人至上(white
supremacy)’的联系,唤起了一种令人厌恶的政治立场”。

IBM方面认为,“霸权”一词正在被几乎所有人误解,类似“实现量子霸权”的“标题党报道”会不可避免地误导公众。根据最严格的定义,这一目标尚未实现。

IBM在博文中还表示,量子计算机永远不会‘凌驾’于传统计算机之上,而是与它们协同工作,因为两者都有其独特的优势。

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