IBM宣布已进入“量子优势”时代，结果可验证

7月30日，IBM正式对外宣布，其研究团队已成功证明了“量子优势”——也就是说，量子计算机能够完成那些传统计算机根本做不到的计算任务，而且这些结果可以经过严格验证。这可不是一个简单的口号，而是有论文支撑的实锤。

这项成果标志着量子计算从实验室里的“玩具”开始向真正的实际应用迈出了关键一步。相关发现发表在IBM及其合作伙伴共同撰写的三篇论文中，合作方包括芝加哥大学、日本理化学研究所（RIKEN），以及量子计算软件公司Qedma、BlueQubit和Algorithmiq——阵容相当豪华。

IBM研究部门负责人Jay Gambetta直言：“我们已经进入量子优势时代。科学家可以相信这些结果。”他的意思是，量子计算正从“大家对着系统跑性能测试”的阶段，转向“利用这些系统做真正的科学研究、探索实际应用”。

当然，这个消息放出来的时机也很有意思。IBM正在努力证明其量子计算业务未来能赚钱——毕竟，本月早些时候，因为盈利预警，IBM股价创下历史最大跌幅。客户的钱正在从传统软件流向AI硬件和存储芯片，公司第二季度的软件和基础设施业务表现低于预期。CEO阿尔温德·克里希纳倒是很乐观，他认为量子计算将在未来几年推动IBM增长，还拿英伟达凭借GPU先发优势成功的故事来类比。

但IBM并非没有对手。微软、谷歌这些科技巨头都在量子计算上砸重金，还有一大堆初创公司虎视眈眈。

说起来，IBM也不是第一家宣称实现量子优势的企业。量子计算公司D-Wa ve去年就宣布过，谷歌也在去年10月表示实现了“可验证的量子优势”。那IBM这次凭什么值得关注？Gambetta的解释是：他们证明了结果是可以被验证的。他们采用了一些方法，确保量子计算机执行的计算能产生正确结果。比如，在Qedma与IBM联合发表的论文中，两家公司展示了如何用量子计算机探索材料物理学，并且在Quantinuum的量子计算机上进行了交叉验证。

Gambetta打了个比方：“可以把它看作是在量子计算机上展示的一种新物理现象，而传统计算方法根本完成不了这样的任务。”

这里有个关键点：传统计算机的计算结果，通常可以在其他计算机上重复运行相同任务来验证。但有些量子计算机产生的结果，已经超出了经典计算机能够验证的范围。所以，能复现这些结果，本身就说明系统变得更可靠、更稳定了。研究机构IDC的分析师Heather West也认为，这正是IBM此次宣布意义重大的原因。

今日的消息也意味着IBM在实现容错量子计算机的道路上又进了一步。IBM此前承诺要在2029年达成交付容错量子计算机的里程碑。不过，对企业来说，最重要的问题还是：量子计算机到底能不能解决实际问题？比如优化计算、推动材料科学和医学突破？Gambetta表示，最新研究成果正是朝这个方向迈出的重要一步。“拥有一个可信赖的基础，才能开始开展应用研究。随着我们不断推出能力更强的机器，这将帮助我们扩大应用规模，使其解决真正具有商业价值的问题。”

IDC分析师West将IBM的成果称为“迈向利用量子系统解决超越经典计算能力限制的复杂问题道路上的又一个里程碑”，并认为这进一步巩固了IBM在量子计算市场中的重要地位。不过她也提醒：实现量子优势不会是某一个决定性的瞬间，也不会像ChatGPT发布后引发AI热潮那样迅速改变整个行业。未来还会看到更多基于这些成果的进一步突破——也许一个月后、六个月后或一年后，当前这些发现就会被更先进的研究成果超越，而这正是科学发展的正常方式。

IBM欢迎围绕量子优势展开讨论。Gambetta也预计，科学家会提出新的经典计算方法，并与IBM的研究结果进行比较。“我不会说这些结果是绝对无懈可击的。真正发生变化的是，我们已经进入了一个能够获得可信结果的阶段，因此科学界可以围绕这些结果展开讨论。未来几年，这将主要成为一场科学领域的讨论，就像人工智能领域过去利用GPU研究神经网络时，在大学中展开的讨论一样。”