谷歌官宣進入量子計算新時代,200 秒頂 IBM 超級計算機 10000 年

谷歌的研究人員今天在《自然》雜誌上發表了量子計算方面的最新成果,展示了其新的 Sycamore 處理器是如何在短短 200 秒內運行需要全球最龐大的超級計算機耗時 10000 年才能完成的測試計算。

谷歌激動的表示:“我們開闢了一個新的計算領域。”

谷歌 CEO Sundar Pichai 表示:“對於我們從事科學和技術工作的人們來說,這是我們一直在等待的‘hello world’時刻,這是迄今為止使量子計算成為現實的最有意義的里程碑“,“這是科學的重大開端”,”谷歌用了 13 年時間來完成這一突破“。

這個突破由 Pichai 官宣,表示谷歌實現了量子霸權!

“量子霸權”這一概念是在 2011 年,由美國 John Preskill 教授提出。這裡的“霸權”並非我們平時理解的“霸權主義”,量子霸權是一個專有名詞,意思是在處理同一個問題時,量子計算擁有了超越所有古典(非量子)計算機的能力,實現量子計算機特有優勢。

但是對於這一消息,IBM 並不認同,畢竟在此之前,IBM 一直是計算機領域的佼佼者。

屬於 IBM 的“大型機”和“超級計算機”時代

大型機時代始於 1964 年,IBM 投資 50 億美金研發生產了第一臺 IBM 大型機 (SYSTEM/360,簡稱 S/360)。在此之前,計算機廠商要針對每種主機量身定做操作系統,單次定做系統耗費的人力財力甚至會超過主機本身,兼容、升級等操作更無從談起。而 IBM System 360 的出現則打破了這種局面,一個數據中心安裝一臺小型 360 計算機即可,無需重寫軟件或更換外設。

據瞭解,1964 年 IBM 的年收入為 32 億美元,而到 1971 年,IBM 年收入增長到了 82 億美元。

System 360 的出現不僅拉開了大型機時代的序幕,也奠定了 IBM 在大型機時代的地位。20 世紀 50 年代末到 70 年代,製造大型機的公司被稱為“IBM 和 7 個小矮人”;70 年代,大型機制造公司又被分為兩大陣營:IBM 和由其它五家公司組成的抗衡 IBM 的組織 BUNCH;進入 21 世紀,IBM 在大型機領域的優勢仍然沒有消失,據相關數據顯示 IBM 擁有約為 75% 的大型機市場份額。

可以說,IBM 在大型機領域一直是存在感最強的企業(想了解 IBM 大型機族譜可以點擊此處)。

大型機的出現雖然解決了當時遇到的一些問題,但是主機運算任務會受到數據傳輸與轉移、可靠性及併發處理性能等因素的限制,而超級計算機的計算速度只受運算速度和內存大小等的限制,因此擁有極強的計算速度。

IBM 似乎骨子裡就有著“計算基因”,不僅在大型機領域擁有姓名,在超級計算機領域也走在前面。1956 年,曼徹斯特大學啟動了超級計算機計劃,同時,IBM 也開始執行 IBM Stretch (7030) 項目。雖然第一臺超級計算機不是 IBM 開發的,但是由 IBM 推出的 IBM 7030 Stretch 超級計算機,從 1961 年一經推出到 1964 年,一直都是全世界運行速度最快的計算機。

根據最新的全球超級計算機排行榜,排在第一位和第二位的超級計算機均是出自 IBM,分別是 Summit 和 Sierra。

谷歌與 IBM 的量子計算機之爭

量子計算是一個未來領域,目前仍未出現確鑿的領先者,谷歌和 IBM 都想做這一領域的領先者。

谷歌表示,他們最新的量子系統能夠在 3 分 20 秒內完成超級計算機 Summit 需要花費一萬年才能完成的計算。對此,IBM 並不認同,前面講過 Summit 是 IBM 的超級計算機,也是世界上最強的超級計算機。

IBM 直接公開批評谷歌的說法有誤導性,現代超算根本不需要花費那麼長的時間。

IBM 研究員指出,根據他們的自主方法,他們可以對一臺超級計算機進行編程使其只需在 2.5 天時間內就可以處理相同任務。IBM 研究員認為,谷歌的理論缺陷在於假定超級計算機會受到系統內存存儲數據量的限制,並未對能夠克服這種限制的大量磁盤存儲空間作出解釋。IBM 研究員還指出,考慮到其他可能存在的硬件和軟件進步,兩天半的計算時間還是“保守、最差預期”。

谷歌官宣進入量子計算新時代,200 秒頂 IBM 超級計算機 10000 年


IBM 在 Arxiv 上發表了一篇由五名研究人員合著的論文來駁斥 Google 的觀點,IBM 表示 Google 聲稱自己實現量霸權的說法具有誤導性,讓人們以為自己進入了一個新的計算時代,而量子計算機和經典計算機之間的巨大差異並不會讓兩者分割,而是在未來協同工作。

10 月 21 日,IBM 再次發出博客,表示:“我們已有足夠的證據表明’量子霸權’一詞被廣泛誤讀且造成越來越多的困惑,我們建議大家不要再使用這個詞,且希望社區儘早放棄繼續使用這個詞”,“每種計算機都具有其獨特的優勢,因此,量子計算機也不會凌駕於傳統計算機之上”。

自 2011 年 John Preskill 教授在一次演講中提出“量子霸權”的概念,IBM、Google、Intel、微軟,以及一些創業公司就開始加大對量子計算的投資和研發,領域競爭開始變得激烈。但最近就連 John Preskill 教授自己最近也開始反思“量子霸權”一詞的不妥之處。

IBM 一直在與谷歌競爭,欲搶先將量子計算變為現實。而現在眾多媒體和專家已經把谷歌的這一成果視為一項突破,認為谷歌在量子計算上取得了重大的進展。就連著名的量子計算懷疑論 Gil Kalai 對谷歌正在解決的問題的難度指數沒有爭議,且接受了“量子至上”這一目標。目前的爭議階段,更像是兩家公司開展的“公關戰”。

IBM 和谷歌誰將引領量子計算的時代?


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