本周三，英国《自然》（Nature）杂志刊登了谷歌在计算机研究领域取得的一项突破，打造出了第一台能够超越当今最强大的超级计算机能力的量子计算机——“西克莫（Sycamore）”。该量子系统只用了 200 秒完成一个计算，而同样的计算用当今最强大的超级计算机 Summit 执行，需要约 10000 年。由此，谷歌公开宣布实现“量子霸权”（量子霸权是指量子计算拥有的超越所有经典计算机的计算能力）。

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量子计算利好PoS，而摧毁PoW?

有分析认为，谷歌量子计算技术的应用可以帮助改进那些采用权益证明（PoS）加密货币的技术。

量子计算能够创建真正的随机数

PoS是一种区块链共识算法，其中区块链的区块创建者以与其持有的权益成正比的概率被随机挑选出来，而基于工作量证明（PoW）的数字货币算法则使用挖矿模式（如比特币）。但是，PoS对随机选择的完整性提出了疑问。

得克萨斯大学奥斯汀分校的量子理论家斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）在10月23日对《财富》杂志说，量子计算可以减少PoS怀疑论者的怀疑，因为“量子霸权”实验可以产生可证明的随机数。他先前在个人博客上写道：

“基于采样的量子霸权实验几乎可以立即重新用于生成比特（在计算假设下），这些比特可以被证明是随机的。反过来，这可能适用于PoS加密货币和其他加密协议。我希望不久的将来会发现更多这样的应用。”

 

 

Google量子项目向邱奇-图灵论题(The Church-Turing thesis)发起挑战

10月23日，Google发布了其量子霸权实验的结果，这一结果得到了Aaronson的同行评审。在实验中，“ Sycamore”量子计算机花了200秒的时间对一个量子电路的一个实例进行了1百万次采样。相比之下，IBM的超级计算机Summit（据称是迄今为止功能最强大的计算机）将需要运算10,000年。

Google指出，它的实验是针对扩展的Church-Turing论文（也称为可计算性论文）的第一个实验挑战，该论文声称传统计算机可以有效地执行任何“合理的”计算模型。 Google在专门的博客文章中解释了：

“我们首先运行12到53量子位的随机简化电路，以保持电路深度恒定。我们使用经典模拟检查了量子计算机的性能，并与理论模型进行了比较。验证系统正常运行后，我们运行了53量子比特且深度不断增加的随机硬电路，直到达到经典模拟变得不可行的地步。 [...]在无法在经典计算机上合理模拟的第一个量子计算中，我们开辟了一个新的计算领域，可供探索。”

 

 

比特币受到影响吗？

对于量子计算的最新进展可能危及比特币（BTC）的安全性这一个观点，Bitcoin Core前开发人员彼得·托德（Peter Todd）泼了一盆冷水。托德总结说，仅凭量子计算的巨大使用成本就能使比特币摆脱这种潜在的麻烦。对于谷歌所谓的“量子霸权”，10月23日他在推特上表示，

“这没有任何意义，因为Google的量子突破是针对量子计算的原始类型，而这种类型远没有达到打破密码学的水平。我们甚至都不知道是否有可能扩展量子计算机。 添加量子比特很有可能会带来成倍的成本增长。”

 

“到目前为止，我对量子霸权理论的一句话印象是，它对于真正的量子计算就像氢弹对于核聚变一样。这证明了一种现象和从这种现象中获取力量的能力是存在的，但离直接投入使用还有很长的路要走。”

 

谷歌实现“量子霸权”？竞争对手IBM发文反驳

对于谷歌在《自然》杂志上宣称的“已经实现量子霸权”，谷歌在量子计算领域的最大对手之一IBM立即发布博文表示质疑。IBM直言，“按照‘量子霸权’的最严格定义，这一目标尚未实现。”

IBM的研究人员指出，谷歌所谓“最先进的超级计算机大约需要1万年”完成的任务，在一个传统计算机系统上的理想模拟，只需要2.5天，而且保真度要高得多。这实际上还是对一个保守的、最坏情况的估计。谷歌在进行比较时，未能充分考虑“大量磁盘存储”。

博文还援引“量子霸权”提出者普瑞斯基尔最近的观点称，这个词“加剧了对量子技术现状的过度炒作”，并且“通过与‘白人至上（white supremacy）’的联系，唤起了一种令人厌恶的政治立场”。

IBM方面认为，“霸权”一词正在被几乎所有人误解，类似“实现量子霸权”的“标题党报道”会不可避免地误导公众。根据最严格的定义，这一目标尚未实现。

IBM在博文中还表示，量子计算机永远不会‘凌驾’于传统计算机之上，而是与它们协同工作，因为两者都有其独特的优势。