量子计算“成绩单”:帮你看清哪些是真突破,哪些是吹牛
作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 15:02 | 更新时间: 2025-12-14 15:02
量子计算领域几乎每天都有突破宣称,但由于各研究团队使用的硬件、算法和评估指标各不相同,其进展难以评判,系统间也几乎无法比较。目前,研究人员正努力让量子计算机的性能评估变得更简单。
作为持续努力的一部分,英国一个研究联盟创建了一套指标,他们称这是一种全面衡量量子计算机性能的方法。该团队还发布了名为QCMet的开源软件库。此外,包括科技巨头IBM和总部位于赫尔辛基的量子软件公司Algorithmiq在内的团队上月推出了“量子优势追踪器”,用于比较那些声称实现“量子优势”的实验——即量子计算机在效率或准确性上优于经典计算机的情况。
美国达特茅斯学院的量子物理学家詹姆斯·惠特菲尔德表示:“人们会问‘量子计算何时才会有用?’我认为,如果没有数据,这个问题的答案多少有些滑稽。而这些举措正是在推动数据驱动的答案。”
经典计算机通过比特编码信息,比特非1即0。量子计算机则基于量子比特(“qubit”),利用光或微型超导回路等任何可处于1和0叠加态的系统。物理学家让量子比特相互作用,希望借此实现某些计算的超高速运行。有些团队已造出超过1000个量子比特的量子计算机,但在运行时维持如此庞大的系统颇具挑战。
量子计算公司宣传成果时,常强调机器的量子比特数量以显示其先进性,但这并非全部:错误率、每次计算中可连接或利用的量子比特数量等指标往往更重要,且公司报告数据的计算方法也常不明确。英国国家物理实验室(NPL)领导的QCMet项目已构建了一系列指标和算法,以捕捉各类量子计算机的性能和能力,并发布软件帮助标准化测量方法。
该项目成员、NPL量子物理学家阿比舍克·阿加瓦尔称:“不应仅用一个指标判断‘优劣’,而需全面考量。”他指出,稳定性是常被忽视的因素,有些系统“现在运行的结果和两分钟后可能大相径庭”。
惠特菲尔德认为,采用多种指标有助于统一研究人员报告的结果类型,改善量子计算机间的比较,提升互操作性。每种量子比特都有其优势,有时企业只报告对自己有利的指标,“几乎是不想让你跨设备比较”。
“量子优势追踪器”旨在通过评估量子计算机在特定应用上与经典计算机的性能差异来帮助比较量子机器。那些声称实现“量子优势”的说法——通常针对鲜为人知的特定应用——往往在外部研究人员改进经典方法后很快被推翻。惠特菲尔德表示,该追踪器有助于监测这些不断变化的目标。