记者亚当·列维（Adam Levy）与安德鲁·金（Andrew King）谈了有关D-Wave量子模拟器的最新研究1。
在iTunes或您喜欢的播客应用程序上订阅“自然播客”。
前往此处，观看Nature Podcast RSS feed。
笔录
面试官：亚当·利维
想象一台计算机。现在我要大步走出去，说你可能正在想着你的笔记本电脑，或者如果你对它很聪明的话甚至是智能手机。您很有可能没有想到量子计算机。这些笨拙的，过冷的机器可以占用房间的大部分空间，但仍然无法“执行普通计算机可以做的任何事情”。即便如此，量子计算机还是有一天可以给他们带来优势的基础知识？
受访者：安德鲁·金
构成任何计算机程序的基本组成部分的位是二进制数字，仅为0或1。
面试官：亚当·利维
这是计算机科学家Andrew King。但是量子计算机的组成部分并不是位。相反，量子计算机使用量子位。量子位可以由超导回路中的电子或电流的自旋组成。但是无论用什么来制作量子比特，关键的是它们的行为：
受访者：安德鲁·金
量子比特同时是0或1或两者都是。0和1出现的概率以经典计算中不可能的方式相互作用。
面试官：亚当·利维
量子位之间这种原本不可能的相互作用意味着量子计算机可以执行原本不可能的计算。至少那个理论。Davide Venturelli在这里也是计算机科学家。
受访者：戴维·范德利
好吧，我们至少在我所知的情况下肯定不能断言，量子计算机已经完成了经典计算机没有完成的工作。然而。
面试官：亚当·利维
现在，扰流板警报，我们不会给您带来所谓的“量子优势”的信息，量子计算机执行的任务是常规计算机无法处理的。但是，本周发表的论文确实提供了重要的一步。
您会看到，量子计算机尚未实现量子霸权并超越传统计算机的原因之一是它们真的很难制造。大多数量子计算机只有极少数的量子位，“不足以处理笔记本电脑可以完成的任务”。但是，一家名为D-Wave的公司制造了一台具有2000量子比特的机器。
受访者：戴维·范德利
在我看来，D-Wave确实向世界发出了教育，那就是，如果您真的决心创建量子计算机，然后再构建量子计算机，那么您可以做到。他们所做的是创建一个利用量子力学某些效应的处理器。并不是我们想要的所有效果和所有功能，但可以说是最小可行的量子计算机。但是接下来的挑战将是能够创建可以在此体系结构的约束下工作的算法和过程以及计算方法。因此它是一把双刃剑。
面试官：亚当·利维
因此，这些D-Wave机器可能比其他量子计算机具有更多的量子比特，但是使用它们也比较棘手。我们早些时候听说的安德鲁（Andrew）在D-Wave工作。他着手模拟量子计算机自然应具有的优势：
受访者：安德鲁·金
因此，早在80年代初，理查德·费曼（Richard Feynman）就提出了一种量子模拟器的想法，您可以在其中研究量子系统。而且，即使您知道描述此系统的方程式，也很难解决。但是，如果您可以通过某种方式对另一个量子系统进行编程以模拟您感兴趣的量子系统，那么与传统的模拟相比，您将获得很大的优势。
面试官：亚当·利维
换句话说，因为量子计算机已经是量子，它可以比普通计算机更自然地模拟某些量子系统。
受访者：安德鲁·金
我们试图通过该实验进行研究的是所谓的拓扑相变的开始。因此，它本质上是磁性晶格中非常奇特的物质相。因此，物理学家之前已经研究过该系统，我们想看看是否可以使我们的计算机实例化该系统。
面试官：亚当·利维
为此，团队必须设置计算机，以便它可以正确模拟系统。但是他们还必须找到一种方法来读出答案。这是一项微不足道的任务，例如从笔记本电脑的屏幕上读取内容。团队必须凝视过程中微妙的量子位的工作。
受访者：安德鲁·金
这真的很困难，因为系统非常敏感，因此平衡它是一个巨大的挑战。您可以想象尝试在板上展示大理石。除非您将板平衡得很好，否则确实很难做到。
面试官：亚当·利维
但是安德鲁能够平衡板块。D-Wave计算机能够模拟材料中的拓扑相变，获得与传统计算机相同的结果。当然，该团队完全可以使用经典计算机模拟此问题的事实表明，这不是“量子霸权”的例子。但是，尽管我们可能还没有处在计算的巨变中，但安德鲁说，量子计算机模拟的性能仍然优于传统的计算机模拟。
受访者：安德鲁·金
是的，效果非常好。我们的结果表明我们快得多了。因此至少快了数千倍。最终希望是，我们可以高效地学习材料而无需在实验室中进行研究。
面试官：亚当·利维
通过这项工作，量子计算机的实际用途可能会更加紧密。这些已经使用了数十年的机器最终可能会从理论玩物转移到实际有用的研究工具，模拟在常规硬件上无法研究的材料和过程。对于没有进行这项研究的戴维德来说，这是一件大事。
受访者：戴维·范德利
我认为Andrew King和合作者的论文是非常非常非常有趣的发展，因为分析的水平是空前的。而且我认为这将为进行更多实验以表示物理模型铺平道路，这是非常重要的。
面试官：亚当·利维
但是，突破极限只是安德鲁动机的一部分。他期待使用这些量子机器进行越来越聪明的计算。
受访者：安德鲁·金
我必须承认，享受其中的一半乐趣只是解决一个非常酷的问题，并使事情按您希望的方式进行。但是我认为我们在量子计算的转折点上。竞争的竞争环境变得越来越拥挤，我认为我们将在未来几年展示一些非常有趣的结果，而其他人也会展示一些真正的结果。
