還記得“量子計算機”嗎？微軟和谷歌要宣佈重大突破了_風聞

近來，科技巨頭紛紛宣佈重要進展。除IBM的50量子比特計算機原型，英特爾也在本月宣佈研製49量子比特的測試芯片。但這些企業沒有發佈詳細性能報告，用詞離不了“原型”和“測試”，更沒有宣稱已經實現“量子霸權” 。

有觀點認為，如果量子計算機能夠 1) 解出無法被傳統計算機破解的人工難題或 2) 有效（即在疊加、糾纏之後仍可容錯的前提下）操縱50個左右量子比特，即實現了相對傳統計算機的“霸權”。這種“量子霸權” (quantum supremacy) 正是各科研機構競相追逐的目標。

谷歌選擇了前者。2017年4月，谷歌公佈其實現“量子霸權”的路線圖，聲稱將在2017年終前，利用49量子比特的模擬系統攻克傳統計算機無法解出的難題，並將於近期披露相關論文。金融時報援引南加州大學教授、量子計算領域專家Daniel Lidar稱，若谷歌能夠成功實現這一壯舉，意味着“計算領域出現新的‘第一次’，量子計算機將跨過一道重要門檻”。

而微軟則選擇了後者，並將其研發重點放在了“有效操縱”上。金融時報援引微軟量子團隊主管Todd Holmdahl稱，微軟“已經非常接近”宣佈其第一個有效量子比特。雖然在規模上遠落後於其他業界競爭對手——IBM早在1998年就宣佈其完成了第一個量子比特原型——但微軟試圖在“質量”上超越對手。

微軟的量子比特設計試圖攻克該領域最大的障礙之一——普適量子糾錯（error-correction）。量子比特從性質上來説就極不穩定，其量子態只能維持極短的時間，而要經過大量對環境噪聲和比特錯誤的後期處理才能解讀出非常有限的計算結果。

微軟另闢蹊徑，希望通過將呈現量子態的電子“打碎”，實現在多處同時存儲同一信息的能力。即便量子比特的一部分失真，其所包含的信息並不會因此喪失，使得整個系統的穩定性大大提高。微軟將這種內含糾錯特性的新型量子比特稱作“拓撲量子比特” (topological qubits)，並相信新機制將令他們大大超越目前的業界水平。