IBM 研究人员证实了量子计算机相对于经典计算机的优势

IBM 研究人员终于在现实世界的实验中证明了量子计算机优于经典设备——尽管目前只是在微型规模上。

尽管存在局限性，蓝色巨人的量子团队着手探索今天的量子设备是否可以用来完成经典系统无法完成的任务。

由于量子计算仍处于起步阶段，研究人员通过设计空间有限（即可用内存量有限）的微观实验来平衡两种方法之间的竞争环境。

构建了两个有限空间电路，一个是量子电路，一个是经典电路，只有一位或量子位可用于计算和结果存储。编程到电路中的任务包括从三个输入位中找出多数，如果超过一半的位为零则返回零，如果超过一半的位为零则返回一个。

科学家们说，这些限制使得在进行计算时可以公平地比较经典空间和量子空间的力量。

科学家们推测，经典系统配备了一个用于计算和存储的比特，无法运行该算法。即使通过添加所谓的随机布尔门来提高系统的计算能力，经典计算机也只有 87.5% 的成功率。

另一方面，量子设备表现更好：科学家们在理论演示中表示，完美、无噪音的量子计算机可以 100% 成功。

这是因为，与可以表示 1 或 0 的经典位不同，量子位可以同时呈现各种状态的组合，这意味着他们可以访问更大的价值空间。换句话说，量子空间比经典空间更有价值。

然而，该理论与现实仍有一段距离。当前的量子计算机仍然过于嘈杂，无法实现科学家在论文中展示的完美结果。但在现实生活中进行实验时，通过校准电路以更有效地运行程序，IBM 的团队仍然观察到 93% 的成功率，这超过了经典系统。

蓝色巨人的量子团队声称这是量子优势的世界首次展示，因为该理论得到了现实生活实验的支持。

科学家们表示，迄今为止，研究项目关注的是证明理论量子优势，只有当硬件足够成熟以运行大规模程序时，才能证明这种优势。

随着量子硬件的改进，预计这些实验验证将从在单比特级别进行的测试扩展。

IBM 最近公布了未来几年的量子路线图，其中包括到 2023 年建造的 1,121 量子位系统，有望在长期内创建支持超过 100 万量子位的系统。