2019年9月，谷歌宣布，其开发的53量子比特量子计算机悬铃木(Sycamore)在200秒内完成了1万年才能完成的超级计算机Summit计算，成功实现了量子优势。

量子优势代表量子计算在特定案例中表现出超越所有经典计算机的计算能力，是量子计算发展的重要里程碑。它最大的意义就是把量子计算机从概念带到现实。在谷歌的案例中，悬铃木在特定的计算任务上超越了当时世界上最快的超级计算机Summit(巅峰)。谷歌花了13年时间取得的成就，既意味着什么，也不意味着什么。

与IBM和斯坦福大学早在2001年就开始在7台量子比特的量子计算机上使用Shor算法相比，谷歌的量子计算研究起步有点晚。2006年，谷歌量子人工智能实验室主任哈特·内文(HartmutNeven)启动了量子计算研究项目，此前专注于软件研究。后来，他开始研发整个量子计算机，因为他从加拿大量子计算公司D-Wave接触到量子硬件。2014年，物理学家约翰·马丁尼斯和他在加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的团队加入了谷歌的工作，正式成立了QuantumAI实验室，直接将团队的工作目标设定为实现量子优势。

在接下来的一次采访中，马丁尼斯引用彼得·蒂尔(PeterThiel)在《从零到一》中写道:一个意志坚定的人，一旦决定做最值得做的事情，就会变得专注，解释他对量子优势实验的坚定追求。这种坚定一方面随着悬铃木的诞生和所谓量子优势的最终实现而开花结果，另一方面也让谷歌的量子计算机陷入了一些尴尬的境地。

在技术路线方面，谷歌专注于低温超导量子计算机，利用超低温冻结粒子的运动来控制粒子状态，具有良好的可扩展性，可以利用现有的半导体微加工技术进行加工和生产。缺点是计算系统对环境要求严格，需要使用大型稀释制冷机将超导部分控制在绝对零度的超低温环境中。这种大型稀释制冷机是国际禁运材料，需要房屋空间，运行成本高，这也成为超导量子计算走向国际市场、实现大规模商业化的最大障碍之一。

但无论如何，谷歌的研究在低温超导技术路线上处于领先地位。2018年3月，它发布了一款72量子比特的量子处理器狐尾松Bristlecone，一举超越IBM和英特尔等同赛道巨头玩家；然后在2019年发布Sycamore原型机的同时，宣布首次实现量子优势(需要指出的是，谷歌虽然实现了72个量子位的芯片，但这和72个量子计算机不一样。谷歌Bristlecone芯片采用9种相同模式的量子比特耦合，然后依次扩展，而不是两个量子比特耦合)。这一成就是以马丁尼斯和哈特穆特为核心的R&D团队13年近200篇学术论文的结果。

但另一方面，量子优势的实现也起了业界的诸多争议，在一定程度上给谷歌的量子计算机贴上了华而不实的标签。

量子优势的提出者约翰·普瑞斯基尔(JohnPreskill)在第一时间批评谷歌，称他故意将量子计算机的优势与经典计算机的劣势进行比较。他们选择实验的问题是经典计算机最不擅长的问题。更重要的是，这些问题在现实世界中没有实际用途；竞争对手，Summit超级计算机的所有者，IBM在谷歌发布消息的第二天来拆台，声称如果用另一种方法计算，经典计算机只需要两天半就能完成谷歌提到的任务，稍加优化，时间会更短；英特尔研究院院长瑞奇Richuhlig也直接表示，他认为量子的实用性比量子的优越性更重要。各方质疑都在试图说明谷歌目前的成就不足以证明其量子计算机的优势，即使可以，也意义不大。

量子计算产品落地，商业化前景广阔。

事实上，谷歌并不明白商业为王的道理。早在2017年，谷歌就推出了基于云的量子计算服务平台，允许科研实验室和人工智能研究人员通过互联网访问他们的量子计算机，实现更多以实际问题为导向的量子应用开发；同年，CloudTPU芯片以付费云计算服务的形式出租给外部客户，实现业务实现；自2018年以来，Cirq量子计算框架、Openfermion软件包和TensorflowQuantum量子机学习库相继开源，开发人员可以编写量子算法，生成和编译量子计算机的物理方程，甚至训练量子模型，探索量子计算机的商业应用前景。

谷歌早就参与了实验性的商业合作。2017年，谷歌与大众达成商业合作，为其提供量子计算服务，开发交通流量优化、人工智能（机器学习过程）、找到更好的材料和结构，改进电动汽车电池技术的模拟算法；2018年，与戴姆勒集团合作，研究如何利用量子计算更好地实现自动驾驶和人工智能计算能力。2020年，随着专注于量子优势实验的理想主义者约翰遗憾地离开，谷歌进一步开放了其量子计算系统，允许外部通过云远程访问。虽然与IBM首当其冲建立付费云访问模式相比，可以看出谷歌在商业量子计算的道路上迈出了越来越大的步伐。

在刚刚结束的2021年谷歌/O大会上，谷歌发布了最新的量子AI硬件路线图，计划到2029年制造100万台具有纠错能力的物理量子比特量子计算机。谷歌还在会上介绍说，他们开始建立一个新的、更大的量子计算研究园区，位于美国加州圣塔巴拉市，计划聘请数百名研究人员、工程师等人员。园区将包括谷歌第一个量子数据中心、量子硬件研究实验室和谷歌自己的量子处理器芯片制造设备。谷歌高级副总裁杰夫·迪恩(Jeffdean)表示，新量子计算园区的首要任务是使量子比特更加可靠。

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