<正>2019年10月,谷歌公司的科學(xué)家們宣布,其量子計算機能在200 s內(nèi)解決一個傳統(tǒng)計算機得花費數(shù)年（據(jù)谷歌公司估計為10 000年）時間才能解決的問題,這一消息發(fā)布后引起了計算機界的熱議[1]。這項成就遭到了國際商用機器公司（International Business Machines Corporation, IBM）的科學(xué)家們的質(zhì)疑,以及被該領(lǐng)域的許多專家認為太深奧而不予重視,但它向谷歌公司的 

【文章來源】：Engineering. 2020,6(04)EISCI

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谷歌公司的Sycamore處理器有54個量子位元（在量子計算機中存儲和處理數(shù)據(jù)的基本單位）排列在二維網(wǎng)格中，其中每個量子位元都與其他4個量子位元相連

一種被稱為拓撲的模糊的數(shù)學(xué)理論來創(chuàng)建一種新型的量子位元，這種量子位元要比當前系統(tǒng)中使用的量子位元強大得多[10]。一家位于美國馬里蘭大學(xué)帕克分校的初創(chuàng)公司IonQ正在嘗試使用激光讀取被困在磁場中的鐿離子的量子狀態(tài)[7]。另一家位于美國加利福尼亞州帕洛阿托市的初創(chuàng)公司PsiQuantum正在嘗試通過在硅片上鋪設(shè)軌道來引導(dǎo)光子產(chǎn)生量子位元[7]。這種方法的好處是，量子位元可以在現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造廠中產(chǎn)生。該公司認為，它可以用大約8年的時間制造出一臺百萬量子位元的量子計算機[7]。圖1.藝術(shù)家通過將谷歌公司的Sycamore處理器嵌入到一個低溫恒溫器設(shè)備中對其進行再現(xiàn)，該設(shè)備可以將處理器的量子位元冷卻到絕對零度以上的幾分之一。低溫有助于防止噪聲干擾量子位元。圖片來源：ForestStearns，GoogleAIQuantumArtistinResidence（CCBY-ND4.0）。圖2.谷歌公司的Sycamore處理器有54個量子位元（在量子計算機中存儲和處理數(shù)據(jù)的基本單位）排列在二維網(wǎng)格中，其中每個量子位元都與其他4個量子位元相連。這種架構(gòu)為芯片提供了足夠的連通性，以使量子位元狀態(tài)能夠在整個處理器中進行快速交互，從而使Sycamore處理器即使在執(zhí)行非常具體（但不是特別有用）的任務(wù)方面甚至也勝過最強大的傳統(tǒng)計算機。圖片來源：ErikLucero/Google（CCBY-ND4.0）。


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