量子電腦多強？200秒運算勝過最快超級電腦算1萬年， Google最新實驗成果登上自然雜誌

量子電腦有多強？Google最新實驗成果近期登上了知名科學期刊自然雜誌，在特定實驗設計下，54量子位元的量子電腦運算200秒可比美現今最快超級電腦1萬年。

Google的實驗成果近期以「使用可程式化超導處理器的量子優越性」（Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor）登上自然雜誌，在該實驗中，Google打造一54量子位元（qubit）處理器Sycamore，在200 秒內執行的運算量，是全球最快超級電腦需要運算1萬年。

所謂的量子優越性（Quantum Supremacy，或稱量子霸權）是外界看好量子運算發展潛力，相信量子運算裝置終有一天將能解決現今傳統電腦無法解決的問題，Google這項實驗結果證實了量子電腦龐大發展潛力，在特定應用下，超越現今超級電腦的運算能力。

在這項實驗中，先假設由一群量子運算的新手編寫演算法，因這些新手先前沒有經驗，編寫的演算法看起來沒有特定的順序、隨機化，在隨機的電路裡，沒有傳統演算法結構可尋，因此需要大量的傳統超級電腦運算才能模擬這類量子電路。

由量子電腦每次執行量子電路都會產生一組位串，例如0000101，隨著量子干擾產生，在多次實驗下，某些位串較容易出現，但隨著量子位元、電路深度的逐漸增加，傳統電腦將愈難找出隨機量子電路最可能的位串，在進行多次重覆實驗下，量子電腦運算能力優於傳統電腦運算。

Google AI量子團隊指出，Sycamore是以2個維度網格設計，每個量子位元和其他4個量子位元相連，每個量子位元狀態得以快速互動，現今電腦運算難以有效模擬其狀態。

該團隊強調使用54量子位元處理器Sycamore的量子電腦可完全程式化，執行通用的量子演算法，並已在去年春季達到量子的優越性，目前該團隊已準備用於近期的應用，包括量子物理模擬、量子化學，以及生成式機器學習等其他領域上的新應用。

Google表示，這項成果是許多人奉獻研究的心血結晶，同時開啟了新的里程，探索這項技術的應用可能性，目前已和研究社群合作打造開放原始碼工具，希望找出量子計算的全新應用。