加拿大公司 D-Wave 周三宣布，已在特定任务中实现了“量子霸权”，这一消息震动了量子计算领域，并带动相关股票大幅上涨。D-Wave 首席执行官 Alan Barrett 表示，这是量子计算领域的“圣杯”，标志着量子计算机在某些特定计算任务中，性能超越了传统计算机。
量子霸权：量子计算的“圣杯”
“量子霸权”指的是量子计算机在解决特定问题时，能够超越现有最强大的经典计算机的能力。D-Wave 宣称，其基于量子退火（Quantum Annealing）技术的芯片，在处理特定类型的复杂计算时，展现了远超传统计算机的性能。Barrett 认为，此前业界对“量子霸权”、“量子优势”等概念存在混淆，而 D-Wave 的这次突破，是真正意义上的量子霸权的证明。
市场反应：量子股票飙升
受此消息影响，D-Wave 的股票在收盘时上涨超过 8%，其他量子计算公司如 IonQ 的股票也上涨超过 16%。这一市场反弹，部分抵消了此前英伟达 CEO 黄仁勋对量子计算前景表示怀疑所造成的行业颓势。今年 1 月，黄仁勋曾表示，量子计算距离“真正有用”至少还需要 20 年的时间，这番言论曾导致量子股票集体下跌。
尽管 D-Wave 的公告未能完全弥补黄仁勋言论带来的损失，但无疑给市场注入了一剂强心剂，在蓬勃发展的量子计算领域掀起了波澜。
D-Wave 的突破：模拟磁性材料发现
D-Wave 称，其量子计算机在几分钟内完成了对磁性材料的模拟计算，而同样的任务，使用配备 GPU 集群的传统超级计算机，需要耗费近一百万年的时间，并且耗电量将超过全球一年的总用电量。这一结果表明，D-Wave 的量子计算机在特定类型的复杂模拟计算中，具有显著的优势。
量子退火 vs. 门模型：两种不同的技术路径
量子计算领域主要有两种技术路径：量子退火和门模型。D-Wave 采用的是量子退火技术，该技术更擅长解决特定类型的优化问题。而 IBM 和 Google 等公司则主要致力于基于量子逻辑门的门模型量子计算机的研发，这种技术路线被认为具有更广泛的应用潜力。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的量子信息科学研究员 Eric Chitambar 指出，D-Wave 的量子退火方法也存在一些局限性，例如实际应用范围相对较窄，容错性较低，因此不太可能发展成为一台完全容错的全功能量子计算机。这也解释了为什么量子计算领域的大多数主要参与者都在大力投资门模型技术。
尽管如此，Chitambar 认为，D-Wave 的成果仍然具有重要价值。伊利诺伊量子与微电子园的首席执行官 Harley Johnson 也表示，不同类型的计算机更擅长解决特定的问题。D-Wave 的公告就是一个针对特定任务量身定制的机器证明其效用的绝佳例子。
量子计算的未来：关注经济效益
Johnson 认为，现在量子计算已经超越了证明其商业价值的阶段，接下来应该关注如何最大化投资回报。“关于量子优势或量子霸权的思考，需要考虑到经济效益方面的信息。使用传统计算机和量子计算机解决同一个问题，成本分别是多少？使用量子计算机是否比传统计算机更经济？我认为这是下一步思考量子优势的重要方向。”
D-Wave 的突破，以及亚马逊云服务（AWS）和微软等公司相继推出新的量子芯片，都表明量子计算正在快速发展。尽管在错误校正和可扩展性等方面仍然面临着诸多技术难题，但研究人员相信，一旦克服这些难题，量子计算将有望在药物发现、新化合物开发、密码破解等领域发挥重要作用，为人类社会带来巨大的变革。
