“量子霸权”意味着什么？

1.量子霸权，也叫量子优势，即在未来的某个时刻，功能强大的量子计算机可以完成经典计算机几乎不可能完成的任务。比如在一天之内破解原本几万年才能破解的密码、实现通用人工智能、快速模拟分子模型。提出这一假想的原因是，量子计算机的发展似乎遵循着“内文定律”，而经典计算机遵循着“摩尔定律”。

2.Neven认为，量子计算机比经典计算机存在着两个指数优势：
首先，量子位相比普通位具有效率优势，如果一个量子电路具有4个量子位，那么需要一个具有16个普通位的经典电路才能实现等效的计算能力。其次，量子芯片也在快速改进。谷歌量子芯片正在以指数级的速度发展，这种快速的改善是由于量子电路中错误率的降低。而降低错误率能帮助我们构建更大的量子芯片。双指数的增长速度远远快于指数函数，因此谷歌认为虽然量子计算机速度现在远不及经典计算机，但是总有一天会超过后者。

3.如今，谷歌的量子计算机用3分20秒完成的计算，交给全球排名第一的超级计算机Summit，大概需要1万年。这就打破了人类曾经的猜想。

4.下一个里程碑，就是造出一台容错的量子计算机。这样的计算机，能在一项计算当中实时纠正错误，原则上可以实现无错的量子计算。目前，主流的方法叫做“Surface Code”，每个执行计算的“逻辑”量子比特，都要有成千上万个纠错量子比特来支持。这远远超出了当前量子计算的最强算力。所以，量子计算到底需不需要容错能力，也是值得讨论的问题。Fernando Brand