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    谷歌大事件:“实现量子霸权”受到IBM质疑

    栏目:行业资讯 时间:2019-10-23 15:06

      这一篇文章,主角IBM与谷歌,谷歌大家应该都知道,IBM可能知道的不是很多,先简单介绍一下:
      IBM(IT公司-国际商业机器公司)或万国商业机器公司,简称IBM。
      总公司在纽约州阿蒙克市。1911年托马斯·沃森创立于美国,是全球最大的信息技术和业务解决方案公司,拥有全球雇员 31万多人,业务遍及160多个国家和地区。
      该公司创立时的主要业务为商业打字机,之后转为文字处理机,然后到计算机和有关服务,2011年IBM在中韩两国行贿被罚1000万美元。2013年9月19日,IBM收购了英国商业软件厂商Daeja Image Systems,打算将其并入软件集团和企业内容管理(ECM)业务。2014年1月9日,IBM宣布斥资10亿美元组建新部门,负责公司最新电脑系统Watson。
      事件描述
      2019年9月份,谷歌“实现量子霸权”的消息占据各大媒体的头版头条。《财富》、《金融时报》等多家外媒报道称,谷歌用一台 53 量子比特的量子计算机实现了传统架构计算机无法完成的任务,在世界第一超算需要计算 1 万年的实验中,谷歌的量子计算机只需 3 分 20 秒。但近日,IBM 站出来反驳了这一说法,称谷歌的实验存在缺陷,“实现量子霸权”的说法也有待商榷。他们认为,在经典计算机上模拟谷歌量子计算机的结果其实只需要2.5天,而且保真度要高得多。
      然而,IBM 在最新的博客和论文中反驳了谷歌“实现量子霸权”的说法。
      这到底是什么情况?
      谷歌上个月曾在美国国家航空航天局(NASA)官网上发表论文,宣称“谷歌旗下人工智能量子研究小组的53量子比特处理器实现了‘量子霸权’”。IBM周一指出,谷歌操纵了测试。
      在这场激烈的竞争中,量子计算机被证明能够做到一些传统计算机做不到的事情。谷歌声称,其研究的量子计算机仅需3分20秒就可完成目前全球最快超级计算机Summit需一万年才能完成的计算。谷歌方还对此称“这意味着首个只能由量子计算机完成的工作已经出现并完成”,将之誉为“迈向全面量子计算的里程碑”,并使用了“谷歌获得量子霸权”的字眼,引发广泛轰动。不过这篇论文不久后消失。据NASA方面随后传出的消息称,可能是误发了尚待完成的论文,因此随后“自行删除”。
      开发Summit的IBM则表示,这台超级计算机只需要2天半便能够完成谷歌声称的计算,用不着谷歌声称的一万年,而且给出时间进行调整,实际所用时间可能更短。虽然这个时间要比谷歌Sycamore量子芯片完成计算的时间长出许多,但是却与“量子霸权”的概念不符。最初由加州理工大学教授约翰·普雷斯基尔(John Preskill)构想的“量子霸权”的概念,要求量子挑战者做一些经典计算机根本做不到的事情。
      早在消息传出的第一时间,IBM 的研究主管 Dario Gil 就提出过质疑,称“该实验和‘霸权’这种字眼几乎会对所有人产生误导。”
      时隔一个月,2019年10月22日,IBM 的研究者在 arXiv 上发表了一篇名为《Leveraging Secondary Storage to Simulate Deep 54-qubit Sycamore Circuits》的论文,称在经典超级计算机上模拟谷歌的量子电路根本不需要一万年,2 天半就能做到。当然,这个 2 天半也是估算。
      谷歌的 Sycamore 量子电路是一种“通用随机电路”。电路中一个 20 个周期的纠缠模式——ABCDCDAB 是专门为挑战经典模拟算法而设计的,已经被证明很难用其他方法在经典计算机上进行模拟。IBM 的科学家估计,用二级存储模拟谷歌 Sycamore 电路只需花费 2 天半的计算时间。
      这些计算虽然没有进行,但 IBM 的研究者在论文中详细描述了模拟策略和时间估算方法,这些都基于之前发布的结果和内部基准。
      最终,IBM 表示,谷歌的实验很好地展示了超导量子计算的进展,也展示了 53 量子比特设备上的 SOTA 门保真度,但不应被视为量子计算机实现对传统计算机“霸权”的证明。
      对于谷歌“实现量子霸权”一事,网上说法
      谷歌称,其量子系统耗时3分20秒完成一项计算,而美国能源部的Summit超级计算机需要1万年才能完成。该论文称,这是“第一次只能在量子处理器上进行的计算”,并补充说,这“预示着备受期待的计算范式的到来”。
      然而,IBM的研究人员表示,他们自己的方法能够让超级计算机在两天半内处理完成相同任务。他们指责谷歌假设超级计算机可以存储在系统内存中的数据量受限,并表示谷歌“未能考虑到充足的磁盘存储空间”。IBM论文还提到了如果再有其他硬件和软件进步的前提下,研究人员关于两天半时间的计算是“保守的、最坏情况的估计”。
      关于谷歌“夸大量子计算性能 误导公众”,“他们操纵了测试结果”,“1万年太久,经典计算机只需2天半”等等说法其实都是在质疑谷歌的“实现量子霸权”,不知你又怎么看这件事?