霸權其實隻要求一個問題上量子計算機更快，而且這個問題其實對經典計算機不太公平，因為它是專門設計出來讓經典計算機頭疼的……你可以說這是在比賽項目上有偏袒，就像逼著排球冠軍陪你打乒乓球。
過去的兩周裏，前有量子速讀班，後有量子養宮寶，相信每一個互聯網弄潮兒都對“量子”這個詞產生了強烈的免疫。但就在今天，穀歌在《自然》（Nature）在150周年紀念特刊發布論文表示，一台可編程量子計算機超越了最快的經典超級計算機
，傳統算法跑在IBM頂級計算機上要1萬年
才能算出的東西，量子計算機200秒
就搞定了。這可以說是量子計算的重大裏程碑事件，簡直一洗量子汙名，重振量子雄風。
所以量子計算機到底發展成什麽樣了？它們能平行完成所有運算嗎？它們能用超強的計算能力破解我們的密碼嗎？它們能讓比特幣從此一文不值嗎？相信看完這篇文章，你會對這項科研進展有一個清晰的認知。
極度簡化的量子計算機原理解釋
首先，量子計算機不是單純的算得更快，也不是所有運算同時平行完成。它在原理上和傳統計算機截然不同。
一般我們說的概率是這樣的：明天40%陰天，30%下雨，30%多雲。每個事件的概率都是0到1之間，所有加起來一定是1（也即100%）。
量子事件就很奇怪了。假如天氣變成了量子事件，那你會讀到“明天降雨概率是-20%
”這種預報。
在量子世界，你會讀到這種奇怪的天氣預報
| 東方ic
這是因為，描述量子態使用的核心數學工具叫幾率幅
，對它進行平方就得到了概率。但是，複數的平方可以是負的，而幾率幅就是一個複數。
憑什麽啊？？？
事實就是如此。你現在有兩種選擇：1 接受這種設定；2 去學更多數學然後接受這種設定。2當然更好，不過暫且假定你選擇了1吧。
總之，概率可以是負的
。然後更奇怪的事情發生了。在條件合適的時候（這條件要求很高），負概率可以把正概率抵消，讓初看起來能發生的事情實際上無法發生
。
如果你無法理解這句話在說什麽，參見上上段。
但總之，量子計算利用了這個奇怪的特點。如果我們要解決一個問題，那麽我們精心設計一下，把這問題“翻譯”成一組量子態，問題的可能答案都和其事件對應起來，讓所有錯誤的答案對應的事件都正負抵消，隻留下正確的答案
，那麽最後看一下實際發生的事件，就知道答案是什麽了。
這就是量子計算機。
量子計算機
| quantamagazine.org
那為啥現在還沒用上呢？
你肯定發現了，量子計算機的思路和傳統計算機截然不同。所以，它需要的算法，也和傳統計算機截然不同，需要“精心設計”，而這個設計很難
。現實中的大部分問題，我們都想不出來要怎麽把它翻譯成量子計算機能解決的形態
。所以，眼下的量子計算機還不能帶來什麽影響。
並且，量子計算機還超級難造，因為量子態實在是太嬌貴了。為什麽現實中的天氣不會有負的概率？為什麽市麵上的量子產品都是騙錢的？因為量子態幹涉很難，東西越大就越難，讓宏觀物體發生幹涉，難如登天
。
比如這種產品，明顯是不靠譜的
| eefit.com
所以長年以來，不但大部分問題量子計算算不了，哪怕能算，和經典計算機比也沒有優勢。
那要你有啥用啊？
於是有研究者提出了“量子（計算）霸權
（Quantum Supremacy）”這個概念，說什麽時候量子計算機解決某些
問題的速度能把經典計算機的所有算法遠遠甩在後麵，而且不是因為偶然，真是靠的量子，那才算證明了量子計算真的有價值。
量子霸權，指的是量子計算機可以解決經典計算機難以處理的問題
| Domain of Science
他說之所以選擇霸權這個詞，是要強調“遠遠甩在後麵
”，而不隻是略微的優勢。但這也容易產生誤解，畢竟日常說霸權都是覆蓋很廣的範圍，隻在一個問題上獲得霸權好像有點奇怪。
量子霸權實現了……嗎？
這個霸權定義現在被滿足了
。穀歌的一篇論文一個月前被意外泄漏，如今終於正式發在了《自然》（Nature）上。這篇論文宣布用量子計算機解決了一個難題，傳統算法跑在IBM頂級計算機上要1萬年才能算出的東西，他們200秒就搞定了
。
IBM的人驚覺鍋從天降，十分生氣，反駁說你安給我們的算法沒有優化，看我們優化一下。結果不用一萬年，2天半就行。
世界上速度最快的IBM超級計算機Summit
| Digital Trends
但2天半確實也比200秒要多幾個數量級，所以霸權定義確實沒什麽毛病
。
當然了，霸權其實隻要求一個問題上量子計算機更快。而且這個問題其實對經典計算機不太公平，因為它是專門設計出來讓經典計算機頭疼的……你可以說這是在比賽項目上有偏袒，就像逼著排球冠軍陪你打乒乓球
。
但再怎麽說，這個問題確實是一個定義良好貨真價實的問題，確實遵循了規則。人家乒乓球真的打贏了，沒話講。
穀歌量子計算機Sycamore處理器
| nature.com
要挑毛病的話也能挑出來，比如現在這個量子計算機沒有容錯能力
。如果要加入合理程度的容錯，那它的運算能力就要差很多，或者需要造大很多的計算機（而我們還造不出來）。
但反正這個問題本來也沒有任何實際價值，純粹為了欺負經典計算機而存在，沒有容錯也不會讓它變得更加無用。
總之，雖然有這麽多前提，穀歌的人確實用量子計算機解決了一個問題並把經典計算機遠遠甩在了後麵。不管當不當得起霸權這詞兒，這都是了不起的成就
。
我們的密碼都白設了？並不
但最後還是要強調，這個成就還沒有任何實際用途，特別是，它不意味著我們的密碼會完蛋。
為什麽呢？不都說量子計算密碼秒破？
兩個原因。第一是關於目前這台量子計算機的：它太小了，也就不到100個量子比特
。要破解現在常用的加密手段，起碼要幾千個；如果加上容錯，幾百萬個都不意外，還早著呢。
第二個原因是關於量子計算本身的。實際上，量子計算本身並不是密碼通殺
。出於不幸的巧合，我們日常使用的大部分加密體係，正好特別容易被（未來的大型）量子計算機幹掉。但是還剩下一些不怎麽受影響的。並且大家還在開發新的專破量子計算的加密體係。等到量子計算牛逼的時候，我們肯定都換到更加安全的體係了。
也許是受此打擊，比特幣狂跌500刀。好消息是，現在的量子計算機距離比特幣的計算還十萬八千裏。壞消息是，誰也不知道將來會發生什麽……不過，和加密的道理一樣，到時候人類應該肯定也已經開發出不怕量子的區塊鏈技術了。
華客網:穀歌量子霸權什麽水平？相當於7歲張怡寧打乒乓贏了郎平(圖)