什麼是量子計算的內文定律？

banq發表於2021-12-12

量子計算機以雙指數速率獲得計算能力的觀察被稱為“內文定律”。
它是由Hartmut Neven提出，Neven內文是一位從事量子計算、計算機視覺、機器人和計算神經科學的科學家，他目前是谷歌的工程副總裁，領導著他於 2012 年創立的量子人工智慧實驗室。
內文定律是一種新的規則，用來描述量子計算機在多大程度上超越了經典計算機。該規則最初是作為內部觀察開始的，Neven 在 5 月的 Google Quantum Spring 研討會上提到了它。
內文定律還意味著量子計算機解鎖的任何新功能都可能突然出現，這些新功能是傳統經典計算機無法模擬的，例如對於蟲洞時間旅行等概念的模擬。
內文定律指出，量子計算機正在以“雙指數”速度改進。如果它成立，量子霸權就在眼前。
 

什麼是雙指數
所謂”雙指數“是針對摩爾定律的”指數“概念：摩爾定律是著名的準則，它（大致）說明計算能力每兩年翻一番，是指數級的。
指數增長意味著某些數量以 2 的冪增長： 最初的幾次增加可能並不那麼明顯，但隨後的跳躍是巨大的。
雙指數增長要戲劇性得多。數量不是按 2 的冪增加，而是按 2 的冪的冪增加。
根據 Neven 的說法，量子計算機以雙指數速度超越經典計算機是兩個指數因素相互結合的結果。

  • 首先是量子計算機與經典計算機相比具有內在的指數優勢：例如，如果一個量子電路有四個量子位，則需要一個具有 16 個普通位的經典電路才能實現等效的計算能力。即使量子技術從未改進，這也是正確的。
  • 第二個指數因素來自量子處理器的快速改進。Neven 表示，谷歌最好的量子晶片最近一直在以指數級的速度改進。

並非所有人都相信這一點。一方面，經典計算機並沒有停滯不前。普通的計算機晶片不斷改進，即使摩爾定律可能會終結。此外，電腦科學家不斷設計更有效的演算法來幫助經典計算機跟上步伐。
可參考：摩爾定律、人工智慧和進步的步伐

 

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