
今年8月,D-Wave公司發(fā)布了2X系統(tǒng),運(yùn)用了1152量子比特架構(gòu)(對(duì)比其第二代系統(tǒng)多了640量子比特)。谷歌此次就是聲稱在這套系統(tǒng)上取得了突破性進(jìn)展。
有意思的是,兩年前D-Wave公司宣稱自己的D-Wave量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可以比現(xiàn)代計(jì)算機(jī)提高十萬(wàn)倍,而今,這個(gè)數(shù)字竟已經(jīng)變成了一億倍。如果這是真的,這將是一個(gè)令人震撼的事實(shí)。
但是,D-WAVE公司的“量子計(jì)算機(jī)”實(shí)際是一種運(yùn)用“量子退火技術(shù)”的計(jì)算機(jī),它并非人們真正談?wù)摰牧孔佑?jì)算機(jī),只是在解決一些特殊問(wèn)題的時(shí)候具有較高的效率。正是因?yàn)槠湓砩系娜毕荩瑢W(xué)術(shù)界和行業(yè)界對(duì)D-Wave的批評(píng)從未中斷。
2014年1月13日,以美國(guó)加州大學(xué)的Martinis和Lidar教授為首的研究組,包括Google公司的研究人員,其中Lidar教授正是上述實(shí)驗(yàn)室的主任,正式宣布:在503個(gè)量子比特的D-Wave Two型的量子計(jì)算機(jī)上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,沒(méi)有任何量子加速的證據(jù)。
MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)家和量子計(jì)算專家Scott Aaronson認(rèn)為D-Wave是炒作高手,而且認(rèn)為D-Wave即使推出所謂1000位的量子計(jì)算機(jī)也不會(huì)有什么改變,因?yàn)檫@在原理上也不會(huì)再有量子加速的優(yōu)勢(shì)。

據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)12月11日?qǐng)?bào)道,以杜教授為首的中國(guó)科技大學(xué)研究人員小組建立了一個(gè)新的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)可以使用相應(yīng)的方式退出體系結(jié)構(gòu)。
比起普通二進(jìn)制計(jì)算機(jī),這一系統(tǒng)使得能夠進(jìn)行更為大量的計(jì)算。通常,這種系統(tǒng)都需要帶有氣候檢測(cè)的特別裝備實(shí)驗(yàn)室,而這一新模型卻能夠在普通的房屋內(nèi)也能夠安全存放。其量子計(jì)算能夠在普通室溫的條件下工作,這是借助于金剛石中少量的氮來(lái)完成的。
報(bào)道稱,這一工作的主要目的是使量子計(jì)算機(jī)能夠用于商業(yè)用途。他們可以處理龐大容量的信息,并以比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快的速度解決一些復(fù)雜問(wèn)題。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》2015年12月8日發(fā)表的文章:《中國(guó)科大固態(tài)自旋量子操控研究獲進(jìn)展》:
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰研究組在固態(tài)自旋體系中實(shí)現(xiàn)了達(dá)到容錯(cuò)閾值的普適量子邏輯門(mén),這一結(jié)果代表了目前固態(tài)自旋體系量子操控精度的世界最高水平,研究成果發(fā)表在11月25日的Nature Communications上。
量子計(jì)算作為一種新型的信息處理方式,利用量子疊加性使得大量計(jì)算任務(wù)能夠同時(shí)進(jìn)行,因此能夠有效處理經(jīng)典計(jì)算科學(xué)中許多難以解決的問(wèn)題。然而要實(shí)用化量子計(jì)算就必須克服退相干效應(yīng)等諸多不利因素。因此科學(xué)家們提出了量子糾錯(cuò)方案,但量子糾錯(cuò)方案對(duì)量子計(jì)算的每一步操作精度有著極其嚴(yán)苛的要求。如何在噪聲干擾嚴(yán)重的量子體系上實(shí)現(xiàn)高精度量子邏輯門(mén),成為實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵之一。2014年2月《物理評(píng)論快報(bào)》報(bào)道了杜江峰組將動(dòng)力學(xué)解耦技術(shù)和邏輯門(mén)操作有效結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了精度高達(dá)0.996的單比特量子邏輯門(mén)操作。同年4月《自然》雜志報(bào)道了美國(guó)加州大學(xué)圣塔巴巴拉分校Martinis團(tuán)隊(duì)在超導(dǎo)量子比特上實(shí)現(xiàn)了0.9992單比特量子邏輯門(mén)操作。
為了進(jìn)一步提升量子邏輯門(mén)精度,就需要更有效地抑制各種噪聲效應(yīng),從而將量子邏輯門(mén)發(fā)生錯(cuò)誤的概率控制在一個(gè)極低的水平。杜江峰研究組提出了一種新型的組合脈沖方法,通過(guò)精巧設(shè)計(jì)該組合脈沖的參數(shù),使得該方法不僅具備動(dòng)力學(xué)解耦技術(shù)抑制退相干效應(yīng)的優(yōu)勢(shì),還能夠極大地消除操控場(chǎng)的噪聲效應(yīng)。他們基于金剛石色心體系來(lái)考察新型組合脈沖實(shí)現(xiàn)單比特量子邏輯門(mén)的效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明量子邏輯門(mén)精度達(dá)到了0.999952。此外,他們進(jìn)一步發(fā)展了量子最優(yōu)控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度兩比特量子邏輯門(mén)(受控非門(mén)),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩量子比特受控非門(mén)的精度達(dá)到0.992。
上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中國(guó)科學(xué)院和教育部的支持。(中國(guó)科學(xué)報(bào)原新聞引用完)
換句話來(lái)說(shuō),這則新聞的實(shí)際內(nèi)容是,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)提出了一種可能具有可行性的量子計(jì)算機(jī)原理。但距離真正制造出運(yùn)用這一原理的計(jì)算機(jī),恐怕還有很遠(yuǎn)的距離。俄媒的相關(guān)報(bào)道可能是對(duì)中國(guó)新聞報(bào)道的誤讀。不過(guò),據(jù)咨詢相關(guān)專家得知,中國(guó)近兩年內(nèi)在量子計(jì)算機(jī)原理領(lǐng)域的進(jìn)步驚人,或許正在逐步接近制造出量子計(jì)算機(jī)的最終目標(biāo)。只不過(guò),與常溫核聚變一樣,真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)到目前為止仍是一個(gè)未來(lái)10-20年內(nèi)才可能取得真正技術(shù)突破的長(zhǎng)期研究項(xiàng)目——只不過(guò),用這一概念來(lái)炒作吸引眼球,甚至吸引投資,在西方某些商業(yè)公司看來(lái)已經(jīng)是一條可行的生財(cái)之道。