吳明宜Google宣佈實現量子優越性 IBM出面駁斥捍衛超級電腦
Google周三宣佈了量子運算的里程碑，成功實現量子優越性(quantum supremacy)，即量子電腦成功執行了比全世界最強大的標準運電腦都做不到的任務。
Google CEO Sundar Pichai將此舉比為打造第一艘飛抵太空的火箭那麼具歷史意義，不過IBM馬上就出面反駁，說Google根本還沒到達傳說中的量子優越性。
上個月美國太空總署（NASA）無意貼出一則Google正在進行的量子運算研究，引發不小揣測，本文章隨即被撤下。直到Google在本周三出刊的《自然》期刊一篇論文中做出這項宣佈。Google CEO 指出，這項成就是運用量子電腦解決真實世界問題，像是開發新藥、高效率電池或以較少能源生產肥料的第一步。「我們已經脫離了傳統電腦，踏上全然不同的軌道上。」
以Google AI專家John Martinis為首的研究團隊打造了一座僅53量子位元(qubits)、名為Sycamore的超導量子處理器，駕馭量子物理特性完成一項名為隨機電路抽樣的任務。簡單地說，是對量子位元執行一系列的隨機操作，好比程式碼是隨機選擇的。然後研究人員要量測所有量子位元的值。這個過程重複多次後，研究小組理論上即得到接近隨機的數字分佈—但限於量子的特性並非如此。因此，這些值的分佈以傳統電腦計算難如登天。論文宣稱，量子電腦3分20秒期間重覆抽樣了1百萬次，若以傳統超級電腦，如美國橡樹嶺國家實驗室最強大的超級電腦，要跑1萬年才做得到。
Martinis在論文中指出，「就我們所知，這項實驗是單一量子處理器所做的第一項運算。量子處理器由此到達了量子優越性的境界。」
量子優越性是2012年加州理工大學理論物理學家John Preskill提出，一時蔚為風潮，卻也引發爭議。但Preskill稱，展現量子優先性不只是運算史上的里程碑，也是科學家對量子機制理解的大躍進。他說，製造出能執行量子運算且到達量子優越性的電腦是「探索前無古人的物理境界。」
不過長期研究量子運算的IBM出面質疑Google的研究。IBM研究人員宣佈橡樹嶺的超級電腦視程式而定，最快只需2.5天就能解決隨機性問題。IBM還說，量子優先性需要量子電腦解決傳統電腦做不到的事，因此Google的宣稱無法成立。
「IBM實驗的確是超導量子運算的優異展現，但並不能視為量子電腦優於傳統電腦的證明。」
對於IBM的質疑，Google研究小組成員Sergio Boixo表示，有必要在真實超級電腦上測試這些提案，歡迎他們來檢測我們的資料，驗證我們的實驗結果。
麻省理工學院物理學家William Oliver則提出較公允的說法，認為Google的成就好比萊特兄弟第一次飛行。他們的萊特飛機並不是史上第一家飛行器，也沒有解決什麼急迫問題，但展示了一種新科技的可能性，但其意義要到數十年後才突顯出來。