最近谷歌實現量子霸權的報導刷屏了，而另一個量子計算巨頭IBM對此有不同看法，兩家打起了口水戰。無論爭議如何，這次事件是量子計算的一個重要節點，現在Intel院士、研究院院長Rich Uhlig也參與進來了，談到了量子計算商業化的問題。

Rich Uhlig為最近量子計算取得的進展感到振奮，53個量子位200秒的運算就相當於最強超算1萬年的性能了，但是Intel也指出量子計算距離實用還很要元，他們做了大量模擬，認為“只有在數百個甚至數千個量子位可靠運行的情況下，量子計算機才能比超級計算機更快地解決實際問題。”

Rich Uhlig也向大家介紹了Intel研發的矽自旋量子位技術，相比其他公司在研究的超導量子位技術，自旋量子位的尺寸比同類量子位小得多，比超導量子位具有更大的微縮優勢，目前Intel正在研究300mm晶圓上使用現有的工藝、設備製造自旋量子位的技術。

以下是詳細內容：

本文作者為英特爾技術與系統架構及客戶端事業部高級院士、英特爾研究院院長Rich Uhlig，他指出：“最近的科研成果值得慶祝，但實際應用才是真正的考驗。”

量子計算之所以受到廣泛關注，是因為它有望解決當今計算機無法解決的問題，如：新藥物研究、金融建模和宇宙運行方式探索。世界各地的大學、政府部門和技術公司都在努力實現商業上可行的量子計算系統，並取得了令人矚目的進展。但如果把量子計算商業化比作一場馬拉鬆比賽，現在才剛剛跑完一英里。在量子計算商業化進程中取得的重要里程碑值得認可和慶祝，並需要在此基礎上不斷進步。

正如英特爾和全球各地研究人員的研究表明，量子計算有望解決傳統計算，乃至世界上最強大的超級計算機無法解決的問題。

近日，谷歌的研究人員通過“量子霸權”的基準測試，展示了與傳統超級計算機相比，量子計算機的非凡速度。谷歌團隊設計了一種算法，只需200秒就可在一個小型量子處理器，即53量子位的超導測試芯片上完成一次分析，而當前最強大的超級計算機大約需要1萬年才能完成該分析。我們祝賀谷歌團隊此次精彩的展示。

在這一令人振奮消息的鼓舞下，我們現在應關注如何構建能夠用於解決棘手挑戰的系統，即“量子實用性”。為了直觀地了解如何才能實現量子實用性，英特爾的研究人員利用高性能量子模擬器，來預測量子計算機在解決Max-Cut優化問題時，超過超級計算機的節點。Max-Cut是一個複雜性隨著變量數量增加而成倍增加的算法，廣泛用於從交通管理到電子設計的各個領域，因此我們選擇Max-Cut作為測試案例。

在研究中，針對一系列規模不斷增加的Max-Cut問題，我們把容噪量子算法與最先進的經典算法進行對比。經過大量模擬，研究表明：只有在數百個甚至數千個量子位可靠運行的情況下，量子計算機才能比超級計算機更快地解決實際問題。換句話說，業界要開發出這種規模的功能性量子處理器可能還需要數年時間，以及很多工作要做。

英特爾與合作夥伴以及科研界，共同致力於加快整個量子計算堆棧的發展，在這場馬拉鬆比賽中一步一步接近“量子實用性”的目標。

英特爾公司正在把超導量子計算測試芯片擴展到更高的量子位數——從7到17，再到49個量子位（從左至右）。需要多個鍍金連接器來控制和操作每個量子位。

我們對在矽自旋量子位技術領域取得的進展感到非常興奮。自旋量子位的尺寸比同類量子位小得多，比超導量子位具有更大的微縮優勢。事實上，自旋量子位類似於單個電子晶體管，而這正是英特爾在過去50年間一直鑽研的技術。由於這種相似性，我們能夠將從晶體管製造中吸取經驗教訓，廣泛應用於量子計算研究。如今，我們正在300毫米矽晶圓上製造自旋量子位，並使用與生產最先進的英特爾處理器的相同設備和工藝。此外，為了進一步加快研究和反饋週期，我們設計了量子低溫晶圓探測儀cryoprober，以便大規模測試和表徵300毫米矽自旋量子位晶圓。

這些發現和正在進行的研究表明，量子計算將是一個劃時代的革命性技術。然而，在量子計算的探索之旅中，還要繼續克服許多挑戰、跨過很多里程碑，才能真正改變生活。

因此，讓我們為這個科研高光時刻以及背後的研究人員鼓掌喝彩！同時，也要把目光投向更加遙遠的終點線：量子實用性。