别玩概念，实现“霸权”得拼硬实力

本篇文章1575字，读完约4分钟

在过去的2019年美国物理学会会议上，美国ibm公司正式提出了量子摩尔定律的概念，即量子体积越大，量子计算机的性能越好。基于这一想法，ibm指出，为了在10年内实现量子霸权，有必要每年至少增加一次量子量。与此同时，ibm还声称其最新的ibm q系统一是迄今为止量子体积最大的量子计算机。

那么，量子体积的概念是什么？ibm提出的量子摩尔定律有科学依据吗？《科技日报》记者采访了业内相关专家。

评估计算机性能的新标准

传统计算机需要100年才能解决这个问题，而量子计算机可能只需要1秒钟，这就是量子计算机的能力。

从1970年到2005年，正如摩尔定律所预测的那样，每18个月，集成电路上可容纳的元件数量翻一番，计算机的性能也提高了近两倍。然而，2005年后，这一趋势开始放缓，极小的集成电路面临着散热的考验。

如果这种趋势继续下去，当集成电路的尺寸接近原子水平时，电子的运动将不再遵循经典物理定律，量子力学将在此时发挥主导作用。20世纪80年代，科学家预测了这个问题，并提出量子计算是未来的发展方向。

传统计算机的基本数据单位是比特，而量子计算机的单位是量子比特。在微观尺度上，一个量子比特可以同时处于多种状态，这不同于传统计算机中一个比特只能处于0和1之一的状态。有些人认为，如果量子计算机能够有效地操纵大约50个量子位，他们的能力将超过传统计算机，从而取得对传统计算机的霸权。

5个量子位，10个量子位，50个量子位& hellip& hellip近年来，量子计算机中量子比特的数量不断增加，各国在这一领域展开了激烈的竞争。

现在，除了量子位数之外，ibm还提出了量子体积的评估标准，用来衡量量子计算机的性能。

据公开报道，ibm还提出了一个量子体积图，它可以测量一台量子计算机有多少量子比特(衡量数据处理能力的一个关键指标)，以及一台计算机可以从不稳定的量子比特中获得多少数据。影响量子体积的因素包括量子比特数、器件连接、相干时间、门和测量误差、器件交叉通信和电路软件编译效率。

总之，量子体积被用来判断量子计算机是否强大。类似于医生用身高、体重、头围等指标来判断婴儿或青少年是否发育良好。根据ibm的说法，量子体积越大，量子计算机的性能就越好，可以解决的实际问题也就越复杂。

提出量子摩尔定律还为时过早

Ibm发现，该公司量子计算机的量子量每年翻一番，其性能也有所提高，这似乎符合摩尔定律

2017年，ibm推出的5量子比特特内里费装置的量子体积是4；2018年，该公司推出的20量子位ibm q设备的量子容量为8；2019年，最新的20量子位ibm q系统一的量子体积为16。

从这个角度来看，ibm试图使量子计算机的量子量每年翻一番，并且公司提出了量子摩尔定律。

同样，加拿大量子计算公司d-wave甚至用摩尔定律作为参考，预测量子计算机中的量子比特数在未来每两年将翻一番。

& lsquo量子摩尔定律可能很难成立，因为量子计算机仍处于初级阶段。安徽闻天量子技术有限公司首席科学家、中国科学院量子信息重点实验室教授韩对《科技日报》记者说，1965年，英特尔公司的联合创始人戈登&米多特；摩尔提出的摩尔定律是基于长期观察的结论。

相比之下，到目前为止，量子计算机科学只积累了零星的实用数据。基于有限的数据得出常规的结论显然是不科学的。假设量子计算机从A点开始，刚刚到达b点，由于ab点之间的距离很短，我们很难通过这条线预测量子计算机的未来发展趋势。韩说，目前提出量子摩尔定律可能还为时过早。

在初始阶段，新概念将层出不穷

事实上，ibm自己提出的量子体积概念让人感到困惑。

我认为把& lsquo将量子数转化为& lsquo量子数不合适。从汉语的字面意思来看，人们很容易出错。量子体积是指量子计算机外观的大小。但显然，这与电脑的大小无关。这种说法不能真正解释问题的本质。韩认为，将量子体积转化为量子尺度可能更合适。

一些业内人士还建议将量子体积翻译成量子密度，量子密度是指设备在给定的空小时和时间范围内完成的量子计算任务量。

这时，概念的争论实际上是量子计算机发展到这个阶段的必然产物。