▲一种名为“稀释冰箱”的超低温装置，量子活动可以在其内部发生。
据《科学》杂志日前刊发的一篇题为《用超导量子比特展示量子优势的蓝图》的研究论文称，美国加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的约翰·马丁尼斯/谷歌（John Martinis/Google）小组的研究人员在打造世界上第一台超越经典超级计算机的量子计算机的方面取得了长足进步，他们开发了一款拥有“狐尾松”架构的72个量子比特位芯片的量子处理器，尽管目前该研究还处在测试与验证阶段，但是这一进展将帮助量子计算机在全球范围内与经典超级计算机的激烈博弈中一举称霸。
虽然量子比特位数量的不断增加与类型的持续拓宽都让人难以对量子霸主地位这个概念下准确的定义，但是谷歌研究员查尔斯·尼尔(Charles Neill)概括道：“如果我们开发的某种算法或者进行的某种运算是别的方法无法实现的，那么这就是我们所定义的‘霸主地位’”。
研究小组指出，至少有49个量子比特位的处理器就大致相当于一个拍字节（100万个千兆字节）的随机存取存储器的计算能力，而在这个水平上，就可以让量子计算机与世界上最先进的超级计算机比肩看齐。
尼尔介绍道：“你必须在系统中促成某种进化升级，从而让你利用每种已知的态势。在众多的因素中，量子运算强大的功能根植于其对量子叠加态的利用。在经典计算机中，每个比特位必然处于两种态势中的一种——要么是0，要么是1；要么是关闭，要么是打开；要么是真实，要么是虚假——但是，量子比特位可以处于第三种态势中——一个0和1的叠加态，从而让量子系统可以探索的可能态势的数量成指数级增长。
科学家最近将量子比特位系统和光谱技术相结合，应用于量子相变中的多体局域化问题——利用量子计算机解决量子统计力学问题。
尼尔解释说：“我们的精确度之所以如此之高，一个重要的理由是，我们能够在非常短的时间内生成复杂的多元态势。”换句话说，一个系统能够越快地探索所有可能的态势，也就能越准确地预测一个系统将如何发展演化。
如果一切顺利的话，很快就会有一个由UCSB和谷歌联合开发的实用型量子计算机问世。研究人员非常急切地想要让该产品通过测试与验证，并解答那些曾经只能通过理论演绎、数学外推法以及高水平的猜测来获知答案的问题，从而全面地提升该领域的实验和研究水平。
编译：朱明逸 责编：李雪
