谷歌实现量子霸权的话题一石激起千层浪，即使在科技话题荟萃的世界顶尖科学家论坛上也不乏讨论者。“量子霸权”是什么、它是否意味着进入计算新时代、中国又将如何发力……论坛上，记者们追着相关研究领域的专家寻求答案。好在，最近在滴水湖畔汇聚了世界上最聪明的大脑，他们很快就把这个问题说明白了。

谷歌宣布：量子霸权来了

10月24日，《自然》杂志刊发了谷歌公司的一篇论文。在该论文中谷歌表示，其开发出一款54量子比特数（其中53个量子比特可用）的超导量子芯片。基于该芯片，谷歌对一个53比特、20深度的电路采样一百万次只需200秒。目前最强的经典超级计算机Summit要得到类似的结果，则需要一万年。基于这一突破，谷歌宣称其率先实现了“量子霸权”。

参加昨天顶尖科学家青年论坛的上海交通大学光子集成与量子信息实验室金贤敏教授表示，量子霸权，其实是由加州理工学院理论物理学家约翰·普雷斯基尔在2011年提出的一个问题衍生而来，它定义了“我们什么时候能够造出一台计算机，在任意一个计算中打败经典计算机”。

“或许相比量子霸权，中国人更喜欢用量子优越性称呼它。”金贤敏说。2014年，他的团队提出了在光学上做出多大尺度系统才能打败传统计算机这一问题。除此之外，据中国科技大学量子物理与量子信息研究部教授陆朝阳表示，中科大的相关团队在“量子优越性”的另一途径——光子玻色采样的实验上处于国际领先地位。

不过金贤敏也承认，虽然谷歌的这个演示只是在某个特定问题求解上打败了经典计算机，但仍然是人类发展以量子计算为代表的新体制计算的重大进步，是人类计算能力发展史上可圈可点的里程碑。

未来比想象的来得更早

谷歌是否开启了计算机的新时代？诺奖得主朱棣文并不这样看，他认为谷歌精心设计了一个非常适合于量子计算设备发挥其计算潜力的特定问题，即随机量子线路采样，这一问题并不具备普遍性，距离发展成现实可用的计算机还有很长的路要走。

金贤敏认为，比起谷歌宣布本身，更值得注意的是，它比预期的来得更要早。“这意味着未来正以比我们想象的更快的速度到来，这需要全国科学家予以重视。”他说。

陆朝阳表示，近年来量子计算技术进入了技术爆发区，各个量子计算物理体系都得到了长足的发展，如以超导为代表的量子计算体系已经突破到50比特左右的规模，离子、原子体系也突破了20个比特的规模，光子体系在2018年已实现了18比特纠缠。

中国的量子优越性路在何方

那么下一步，量子计算的路在何方？陆朝阳提到了《量子信息和量子技术白皮书（合肥宣言）》中的“三个阶段”：“第一个阶段是实现量子优越性，即针对特定问题的计算能力超越经典超级计算机，这一阶段性目标将在近期实现；第二个阶段是实现具有应用价值的专用量子模拟系统；第三个阶段是实现可编程的通用量子计算机，还需要全世界学术界的长期艰苦努力。

他表示，我国在超导量子计算领域起步较晚，相比于谷歌这个领头羊，我们国内的相关科研团队仍处于追赶地位。可喜的是，近年来，以中科大、浙大、中科院物理所等为代表的多个科研团队，已经突破了20个量子比特的超导量子计算技术。目前，他们正在攻关50比特量子计算技术，并有望在明年底实现“量子优越性”。

金贤敏也表示，我国在量子优越性领域虽与美国存在差距，但不存在代差，如果能够得到持续的投入和支持，未来可期。

作者：沈湫莎

摄影：文汇报报道组

编辑：沈湫莎

责任编辑：樊丽萍 姜澎

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