笔记本电脑破解D-Wave量子霸权声称

西蒙斯基金会旗下弗拉蒂伦研究所（Flatiron Institute）和波士顿大学的物理学家近日证明，一台经典计算机——甚至是一台个人笔记本电脑——就可以解决此前被认为任何传统机器都无法企及的复杂量子动力学问题，有效驳斥了D-Wave公司于2025年3月高调宣称的“量子霸权”。

西蒙斯基金会：量子动力学突破，推翻“量子霸权”主张（来源：Simons Foundation）

笔记本电脑挑战5000量子比特处理器

这项研究于5月21日发表在《科学》（Science）杂志上。研究显示，一种张量网络算法能够模拟无序自旋系统的量子退火动力学，其精度与D-Wave Advantage2原型处理器报告的结果相当。弗拉蒂伦研究所量子计算物理中心的研究员约瑟夫·廷德尔（Joseph Tindall）使用该研究所开发的高性能张量网络软件库ITensor，在笔记本电脑上完成了大部分初始计算。

廷德尔将张量网络描述为“波函数的压缩文件——你获取所有信息，将其压缩成由相互连接的小数字表组成的数学数据结构”。模拟结果收敛于符合理论预测的解，并与量子计算研究人员报告的结果一致——但完全不需要量子硬件。

原始霸权声明

D-Wave在2025年3月发表的《科学》论文中声称，其退火量子计算机可以在几分钟内模拟可编程自旋玻璃（一种磁性材料问题）的量子动力学。该公司估计，同样任务在橡树岭国家实验室的“前沿”（Frontier）超级计算机上需要近一百万年，且耗电量超过全球年发电量。D-Wave CEO艾伦·巴拉茨（Alan Baratz）称之为“世界上首次也是唯一一次在有用问题上证明量子计算霸权”。

该声明当时立即引发质疑。据《科学新闻》报道，另一个研究小组当时已经找到了经典超级计算机在仅两小时多内解决同一问题子集的方法。弗拉蒂伦团队的新工作更进一步，全面攻克了该基准测试，并在普通硬件上运行成功。

对量子计算的影响

新方法将20世纪80年代的数学算法适配到现代张量网络上，为量子动力学和优化问题研究开辟了新的途径。该结果并不意味着量子计算机毫无用处——而是进一步缩小了量子优势可能存在的边界。

这一发现是量子计算与经典计算持续拉锯战的最新篇章：每当量子声称实现加速，经典研究者就会找到更高效的算法，不断提高证明真正量子优越性的门槛。