谷歌将在年底推出量子芯片，将创造又一个计算机史上的里程碑

谷歌最新的量子芯片宛如试验床，可以试验该公司声称让这项技术具有实用性的想法。

约翰·马蒂尼斯（John Martinis）只给了自己几个月的时间在计算机史上取得一座里程碑。

谷歌的一个研究团队在致力于研制功能异常强大的计算机芯片，可以运用深奥的量子物理学来处理数据，他正是这个团队的负责人。马蒂尼斯表示，到今年年底，他领导的团队将研制出获得“量子霸权”（quantum supremacy）的一种设备，这意味着该设备能处理任何常规计算机都无力处理的一种特别的运算。证据将来自谷歌的芯片与世界上最庞大的超级计算机之一上演的某种短程高速汽车赛。

马蒂尼斯说：“我们认为，我们已准备好搞这项试验。我们现在有这个能力。”

他信心备足的一个原因是，谷歌大约有25人组成的研究小组已研制出一种新的量子芯片，这种芯片测试了为这种正面较量研制一款芯片所需要的关键的设计特性。

量子芯片使用量子位（qubit）来表示数据的数字位，这种设备可利用量子力学违反常理的物理学原理，抄捷径处理一些棘手的计算。不过，研究人员迄今为止演示的是只使用几个量子位的量子计算。谷歌已发布了其芯片的结果，该芯片将9个量子位排成一行，但马蒂尼斯表示，他的量子霸权试验需要49个量子位组成的网格。

谷歌的最新芯片只有6个量子位，但是它们以2 X 3的格式来排列；马蒂尼斯表示，这表明当量子位并排紧挨时（较大的设备采用这种方式），该公司的技术仍然发挥其功效。

6个量子位的芯片还测试了量子位和控制它们的传统连线做在独立芯片上的制造方法，这些独立芯片之后采用“突点焊接”工艺（bump bonded）结合起来。这种方法是自两年前提出以来谷歌的团队就一直在关注的重心，旨在消除较大芯片中额外的控制线路，这些额外线路会干扰量子位的功能。

马蒂尼斯说：“这种工艺一直屡试不爽，现在我们准备加快步伐。”他表示，针对拥有30至50个量子位的设备的设计已经在进行之中。在加州伯灵格姆召开的IEEE TechIgnite大会上，他曾一带而过地提到了6个量子位芯片，不过其团队还没有正式透露技术细节。

2014年年底，马蒂尼斯从加州大学圣巴巴拉分校加入谷歌，如今他仍是该校的教授。他的团队是最近因量子计算背后的技术日益变得更易驾驭而设立或扩大规模的几个行业研究小组之一。竞相研发量子处理器的公司包括英特尔、微软、IBM，甚至一些初创公司。

麻省理工学院量子计算研究小组的首席研究员西蒙·古斯塔夫森（Simon Gustavsson）表示，谷歌是这个领域的领导者之一。他说：“谷歌与 IBM 可谓实力旗鼓相当。”

今年量子霸权试验取得成功将加强这家搜索公司的竞争力，不过量子处理器的量子位需要比50个多得多，才能真正发挥用处。

马里兰大学教授、量子计算创业公司IonQ的联合创始人克里斯·门罗（Chris Monroe）说：“这将是学术研究领域的一座里程碑。之后，你仍得搞清楚如何提高量子芯片的可扩展性和可编程性。”

马蒂尼斯同样认为仍需要做大量的工作，不过他认为，对任何声称拥有实用型量子计算机的厂商来说，这项试验都有望成为一根标杆。

他还表示，这个目标已帮助谷歌的管理层以及公司的联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）意识到：这项技术变得切实而重大。马蒂尼斯说：“他们都意识到这项技术，并且对此非常兴奋。我们在努力获得谷歌内部的支持，这个实验非常有助于让其他工程师与我们进行交流。”