一項顛覆性的新技術即將出現！而且，這項技術有望將計算能力提升到前所未有的高度。為了能預測“量子計算”的發展速度，谷歌的量子人工智能實驗室主任Hartmut Neven提出了一條新的定律，這條定律與已用來衡量計算機發展超過50年之久的摩爾定律有些類似。

但是，我們可以相信“Neven定律”能夠真實地代表量子計算現在的進展嗎？最重要的是，它能代表未來會發生什么嗎？還是說現在就做出這樣的判斷還為時過早？

我們知道，經典計算機會以電信號的形式儲存數據，電信號可以有兩種狀態——1或0。與之不同的是，量子計算機可以使用許多物理系統來存儲數據，比如電子和光子。這些系統可以在多種狀態下編碼信息，這使得量子計算機的計算速度比經典計算機要快得多。

目前，量子計算仍處于起步階段，而且迄今為止人們還沒有制造出一臺能夠超越經典超級計算機的量子計算機。不過，盡管存在一些懷疑，但人們對現有的快速進展普遍感到興奮。因此，了解在未來幾年量子計算機有可能發生些什么對我們是很有幫助的。

摩爾定律描述的是，經典數字計算機的處理能力幾乎每兩年就會翻一番，因而創造出呈指數狀態增長的趨勢。這一定律是以英特爾聯合創始人戈登·摩爾的名字命名的，更準確地說，這條定律描述了硅微芯片上所集成的晶體管數量的增長速度。

但是量子計算機是以一種非常不同尋常的方式按照量子物理定律設計的。所以摩爾定律并不適用，于是Neven定律便有了的用武之地。Neven定律指出，量子計算能力正在經歷“相對于傳統計算的雙指數增長”。

指數增長指的是以2的指數增長的東西，即21（2）、22（4）、23（8）、2?（16）等等；雙指數增長意味著的是以2的指數的指數增長的東西，即22（4）、2?（16）、2?（256）、21?（65536）等等。從這個角度來看，如果摩爾定律下的經典計算機是呈雙指數增長、而非單指數增長的，那么我們早在1975年就有了現如今的筆記本電腦和智能手機了。

Neven希望，這種極快的速度能很快帶來所謂的量子霸權：一個小小的量子處理器將超越最強大的經典超級計算機，這將是一個備受期待的里程碑。

這種雙指數增長的原因是基于內部的觀察。在一個采訪中，Neven表示谷歌的科學家在降低量子計算機原型上的錯誤率方面做得越來越好，使得他們在每次迭代中都能構建更復雜和更強大的系統。

Neven甚至認為這種進步本身就是指數級的，與摩爾定律很像。但是對于同等大小的處理器來說，量子處理器天生就比傳統的經典處理器要好得多，而且是指數級的好得多。因為量子處理器會利用了量子物理中的糾纏效應，使得可以同時完成不同的計算任務，從而帶來指數級的速度提升。

所以簡單地說，如果量子處理器呈指數速度發展，而且它們呈指數的快于經典處理器，那么量子系統相對于經典處理器的發展速度就是雙指數速度。

雖然這聽起來令人興奮，但我們也需要謹慎行事。對于初級階段來說，Neven的結論似乎是基于一小撮原型和在相對較短的時間內（一年或更少）測量的進展。因此，只有很少的數據點能與外推的增長模式相符。

還有一個實際問題，那就是隨著量子處理器變得越來越復雜和強大，現在顯得微不足道的技術問題或許變得越來越重要。例如，即使是量子系統中的很小的電子噪聲也能導致計算錯誤，而隨著處理器復雜度的增加，這種計算錯誤也會變得越來越頻繁。

這個問題可以通過實現錯誤糾正協議來解決，但是這就意味著需要向處理器添加大量的備份硬件，而這會帶來冗余。因此，計算機將不得不變得更加復雜，而同時又無法獲得太多額外的回報，甚至毫無回報。這類問題可能會影響Neven的預測，但目前還不適合過早下結論。

盡管摩爾定律只是一種經驗觀察，并不是自然的基本定律，但它在50多年的時間里以驚人的準確信預言了傳統計算的進步。從某種意義上說，這不僅僅是一個預測，因為它刺激了芯片行業去采用一致的路線圖、制定有規律的里程碑、評估投資規模和評估預期收入。

如果Neven的觀察被證明像摩爾定律一樣具有預言性和自我實現能力，那么它也必將能產生遠超過只是對量子計算性能作出預測的影響。但是在這個階段，沒有人知道量子計算機是否會被廣泛商業化，還是仍然只是一些專業玩家才能擁有的玩具。但如果Neven定律成立，我們很快就會找到答案。