什么是量子计算的内文定律?

21-12-12 banq

量子计算机以双指数速率获得计算能力的观察被称为“内文定律”。

它是由Hartmut Neven提出,Neven内文是一位从事量子计算、计算机视觉、机器人和计算神经科学的科学家,他目前是谷歌的工程副总裁,领导着他于 2012 年创立的量子人工智能实验室。

内文定律是一种新的规则,用来描述量子计算机在多大程度上超越了经典计算机。该规则最初是作为内部观察开始的,Neven 在 5 月的 Google Quantum Spring 研讨会上提到了它。

内文定律还意味着量子计算机解锁的任何新功能都可能突然出现,这些新功能是传统经典计算机无法模拟的,例如对于虫洞时间旅行等概念的模拟。

内文定律指出,量子计算机正在以“双指数”速度改进。如果它成立,量子霸权就在眼前。

 

什么是双指数

所谓”双指数“是针对摩尔定律的”指数“概念:摩尔定律是著名的准则,它(大致)说明计算能力每两年翻一番,是指数级的。

指数增长意味着某些数量以 2 的幂增长: 最初的几次增加可能并不那么明显,但随后的跳跃是巨大的。

双指数增长要戏剧性得多。数量不是按 2 的幂增加,而是按 2 的幂的幂增加。

根据 Neven 的说法,量子计算机以双指数速度超越经典计算机是两个指数因素相互结合的结果。

  • 首先是量子计算机与经典计算机相比具有内在的指数优势:例如,如果一个量子电路有四个量子位,则需要一个具有 16 个普通位的经典电路才能实现等效的计算能力。即使量子技术从未改进,这也是正确的。
  • 第二个指数因素来自量子处理器的快速改进。Neven 表示,谷歌最好的量子芯片最近一直在以指数级的速度改进。

并非所有人都相信这一点。一方面,经典计算机并没有停滞不前。普通的计算机芯片不断改进,即使摩尔定律可能会终结。此外,计算机科学家不断设计更有效的算法来帮助经典计算机跟上步伐。

可参考:摩尔定律、人工智能和进步的步伐

 

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