網(wǎng)友解答: 阿里巴巴在量子計算領(lǐng)域迅速崛起，這體現(xiàn)了中國在技術(shù)方面的雄心壯志。谷歌的量子計算研究人員一直在籌劃一場慶功宴，但阿里巴巴量子計算團(tuán)隊的新研究恐怕要使它延期了。量子計算雖是一個

阿里巴巴在量子計算領(lǐng)域迅速崛起，這體現(xiàn)了中國在技術(shù)方面的雄心壯志。

谷歌的量子計算研究人員一直在籌劃一場慶功宴，但阿里巴巴量子計算團(tuán)隊的新研究恐怕要使它延期了。量子計算雖是一個晦澀難懂的物理學(xué)前沿領(lǐng)域，但中美企業(yè)在該領(lǐng)域的競爭表明，國與國之間、企業(yè)與企業(yè)之間的較量日趨白熱化，他們都希望創(chuàng)造出一種強大到不可思議的新型計算機。

今年3月，谷歌發(fā)布了Bristlecone芯片，想要奠定計算界的一個里程碑。谷歌表示，該芯片有望成為第一個實現(xiàn)量子霸權(quán)的量子計算系統(tǒng)。量子霸權(quán)是指量子計算機的計算能力超過任何傳統(tǒng)計算機。谷歌量子計算芯片團(tuán)隊負(fù)責(zé)人約翰·馬丁尼斯（John Martinis）說，他們有望在今年實現(xiàn)量子霸權(quán)。先前的預(yù)測是他的團(tuán)隊可能在2017年做到這一點。

Bristlecone

但阿里巴巴量子計算團(tuán)隊的新研究表明，谷歌公布的Bristlecone計劃無法實現(xiàn)量子霸權(quán)。他們聲稱，還需要錯誤率更低的芯片才行。谷歌研究人員塞爾吉奧·博伊克（Sergio Boixo）在郵件中寫到，他歡迎這樣的研究，但對研究結(jié)果抱有“很多疑問”。其他人則認(rèn)為研究結(jié)果值得關(guān)注。“目標(biāo)改變了。”南加州大學(xué)教授伊泰·亨（Itay Hen）說。

實現(xiàn)量子霸權(quán)可謂一個重大的科學(xué)突破，但并不意味著量子計算機真的能夠投入使用。不過，這可以幫助谷歌在研發(fā)實用型量子計算機的競爭中取得優(yōu)勢。谷歌和IBM、英特爾、微軟等競爭對手，都希望向戴姆勒和摩根大通這樣的公司出租或銷售量子計算機。戴姆勒和摩根大通已經(jīng)在研究量子計算機能在多大程度上改進(jìn)電池和金融模型。

傳統(tǒng)計算機利用電脈沖，通過比特來表示數(shù)據(jù)，比特的值為0或1。量子計算機則用量子力學(xué)效應(yīng)來編碼數(shù)據(jù)，創(chuàng)造出量子比特。這些神奇的設(shè)備在接近絕對零度的溫度下運行。成群結(jié)隊的量子比特能迅速完成復(fù)雜的計算，它們利用了特殊的技巧，比如“疊加”，也就是既是1也是0。有證據(jù)表明，這有助于化學(xué)模擬。谷歌和其他人認(rèn)為，這也可以促進(jìn)機器學(xué)習(xí)的發(fā)展。

谷歌的Bristlecone擁有72個量子比特，由超導(dǎo)電路制成，是迄今為止最大的量子芯片，領(lǐng)先于IBM的50量子比特芯片和英特爾的49量子比特芯片。谷歌研究人員估計，Bristlecone足以解決一個經(jīng)過仔細(xì)選擇、超出任何傳統(tǒng)計算機能力范圍的演示性問題，實現(xiàn)量子霸權(quán)。

阿里巴巴研究人員提出了不同看法。他們根據(jù)谷歌公布的計劃，利用一組強大的服務(wù)器來模擬Bristlecone的運行。結(jié)果提醒我們，現(xiàn)有的計算機架構(gòu)遠(yuǎn)未過時，谷歌計劃的Bristlecone演示不會超出傳統(tǒng)計算機的能力范圍。“人們對這一未來處理器將實現(xiàn)量子霸權(quán)寄予厚望?！卑⒗锇桶土孔訉嶒炇抑魅问﹫蛟耪f，“但我們的研究結(jié)果顯示，這種熱情可能過于樂觀?！彼f，阿里巴巴想出了更好的辦法，把模擬量子計算操作的任務(wù)分?jǐn)偨o很多協(xié)同工作的計算機，以此取得了上述研究結(jié)果。

科羅拉多大學(xué)教授格雷姆·史密斯（Graeme Smith）在Twitter上貼出了阿里巴巴研究結(jié)果的鏈接，他的評論是“哇”。史密斯說，谷歌的Bristlecone可能是迄今為止最強大的量子芯片，但阿里巴巴的研究結(jié)果表明，錯誤率仍然太高?！斑@說明，我們不會很快看到量子霸權(quán)的演示。”他說。

谷歌的博伊克反駁說，阿里巴巴的模擬不夠細(xì)致，不能據(jù)此下定論。為了進(jìn)行更好的模擬（比如阿里巴巴的研究），谷歌一直在研究測試量子霸權(quán)的新方法。博伊克說，這不應(yīng)該要求重大的硬件升級。南加州大學(xué)的伊泰說，這將反過來促使研究人員從傳統(tǒng)計算機中挖掘更多潛力。“我敢肯定，目標(biāo)將變來變?nèi)ァ！彼f。

阿里巴巴在量子計算領(lǐng)域迅速崛起，這體現(xiàn)了中國在技術(shù)方面的雄心壯志。自2006年以來，谷歌一直在研究量子計算，最初使用的是加拿大公司D-Wave的硬件。阿里巴巴在2015年進(jìn)入該領(lǐng)域，攜手中國科學(xué)院建立了一個新的研究實驗室。今年2月，阿里巴巴發(fā)布了通過互聯(lián)網(wǎng)接入的實驗性11量子比特芯片。中國政府還斥資100億美元建設(shè)一個新的量子信息科學(xué)國家實驗室。

這些項目只是日益激烈的國際競爭的一部分：歐盟計劃向量子研究領(lǐng)域投入11億美元；美國政府在預(yù)算指導(dǎo)原則中強調(diào)了量子計算的重要性。特朗普總統(tǒng)上臺后，白宮科技政策辦公室雖然已大幅萎縮，但去年12月，它迎來了首位專職的量子計算專家杰克·泰勒（Jake Taylor），他是來自馬里蘭大學(xué)的研究人員。

谷歌在2014年建立了自己的量子硬件實驗室，招募加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的馬丁尼斯來領(lǐng)導(dǎo)該實驗室。谷歌最近有關(guān)實現(xiàn)量子霸權(quán)的表態(tài)令量子計算領(lǐng)域的一些人感到厭煩，他們說，把實現(xiàn)量子霸權(quán)作為決定性時刻，這可能使我們誤以為實用型量子計算機近在眼前。英特爾首席技術(shù)官麥克·梅貝里（Mike Mayberry）說，他認(rèn)為這項技術(shù)的廣泛商業(yè)化將耗時10年。IBM預(yù)測，量子計算機將在五年內(nèi)成為“主流”。

阿里巴巴的施堯耘不否認(rèn)量子霸權(quán)的重要性，但他說，谷歌和其他機構(gòu)的研究人員應(yīng)該更加冷靜地看待量子霸權(quán)?！瓣P(guān)心什么時候?qū)崿F(xiàn)量子霸權(quán)，就如同關(guān)心你的寶寶什么時候?qū)⒆兊帽饶慵业墓犯斆鳌！彼f，“我們應(yīng)該專注于照顧好孩子，他自然就會變得比狗更聰明，即使你不知道是在什么時候?！?/p>

翻譯：于波

校對：其奇

編輯：穎仔

來源：Wired

造就：劇院式的線下演講平臺，發(fā)現(xiàn)最有創(chuàng)造力的思想

量子計算上美國領(lǐng)先我們是事實，但是“量子霸權(quán)”就完全是炒作了。

很簡單的道理，如果谷歌的72比特量子處理器如果已經(jīng)實現(xiàn)“量子霸權(quán)”，那我們早就應(yīng)該已經(jīng)臣服于美國的“霸權(quán)”了，美國還用得著對中國發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn)么？就像阿里巴巴量子實驗室主任施堯耘所說的：“很多人都希望谷歌的這款處理器能夠?qū)崿F(xiàn)量子霸權(quán)，但我們的結(jié)果表明，這種期待可能過于樂觀。” 施主任說的是比較客氣的，事實上“量子霸權(quán)”炒作的成分更多。

的確，在量子計算領(lǐng)域我們一般用“量子比特位”的數(shù)量來衡量量子計算發(fā)展的程度，但這也只是一個參考標(biāo)準(zhǔn)。一個重要的原因是量子計算目前只停留在理論研究和概念驗證的階段，離真正落地還有至少10年以上的時間；而另外一個原因是量子計算需要依賴特定的算法（例如質(zhì)因數(shù)分解的Shor 算法）才能發(fā)揮它的效用，應(yīng)用的范圍其實非常小眾，而不像目前的通用計算機可以解決幾乎所有的計算問題，又何來“量子霸權(quán)”一說？

值得一提的是，中國在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)跑世界。量子通信主要用于保密通訊（尤其是軍事方面），而不是比誰算的快，去年9月中國和奧地利已經(jīng)通過“墨子號”衛(wèi)星實施了世界首次相距7600公里的量子保密洲際視頻通話。和量子計算不同，這項成果已經(jīng)從理論邁向?qū)嶋H的應(yīng)用了，中國在這方面的確是領(lǐng)先的。