谷歌宣稱掌握“量子霸權(quán)”，專家：“量子霸權(quán)”只是個(gè)“模糊的里程碑”

在谷歌通過發(fā)布“Bristlecon”宣稱掌握“量子霸權(quán)”時(shí)，美國斯坦福大學(xué)著名量子物理學(xué)家、Q-FARM項(xiàng)目聯(lián)合召集人之一海登(Patrick Hayden)表示，“量子霸權(quán)”只是個(gè)“模糊的里程碑”。

國際縱橫

谷歌研究人員宣布實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，更多的是噱頭。

近日，美國谷歌公司研究人員在美國國家航空航天局(NASA)官網(wǎng)上發(fā)表論文，稱其所研究的量子計(jì)算機(jī)僅需3分20秒就可完成目前全球最快超級計(jì)算機(jī)(“超算”)Summit需一萬年才能完成的計(jì)算。

谷歌方還對此稱“這意味著首個(gè)只能由量子計(jì)算機(jī)完成的工作已經(jīng)出現(xiàn)并完成”，將之譽(yù)為“邁向全面量子計(jì)算的里程碑”，并使用了“谷歌獲得量子霸權(quán)”的字眼，引發(fā)廣泛轟動(dòng)。

但正在人們紛紛爭論谷歌是否真的獲得“量子霸權(quán)”，以及“量子霸權(quán)”究竟有何實(shí)際意義之際，這篇“吹皺一池春水”的“量子霸權(quán)”論文居然神秘消失。據(jù)隨后NASA方面?zhèn)鞒龅南⒎Q，可能系誤發(fā)了尚待完成的論文，因此隨后“自行刪除”。

谷歌宣稱“量子霸權(quán)”并非首次

這個(gè)“論文烏龍”究竟是無心之失，還是一出精心安排的“火力試探”，暫且按下不表，但在論文“存在”期間，谷歌方面所表達(dá)的兩個(gè)要點(diǎn)卻十分清晰。

第一，他們希望表明量子計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入或至少接近所謂“綠色區(qū)域”，即實(shí)用化的容錯(cuò)通用量子計(jì)算機(jī)時(shí)代，足以對如今擔(dān)負(fù)高速計(jì)算主角的“超算”構(gòu)成實(shí)質(zhì)性威脅。所謂“量子霸權(quán)”時(shí)代業(yè)已到來，至少無限接近。

第二，是谷歌而非其他國家、地區(qū)或企業(yè)，成為“量子霸權(quán)”的執(zhí)牛耳者。

事實(shí)上，近一兩年來，谷歌在“量子”相關(guān)話題上真真假假、虛虛實(shí)實(shí)，爆出的“里程碑”已不在少數(shù)，且許多比此次缺乏參照性的論文更有“干貨”。

比如，去年3月5日，谷歌宣稱推出72比特量子芯片“Bristlecon”，宣稱可借此突破“量子霸權(quán)”;去年7月底，谷歌又發(fā)布了據(jù)稱可用于量子計(jì)算的Python開源庫Cirq，并再次將“足以證明量子霸權(quán)”的標(biāo)簽醒目貼出。

對于這些“里程碑”，各國科學(xué)家在一度興奮、激動(dòng)、緊張后，迅速冷靜下來。他們一方面肯定谷歌在這方面的投入、探索和收獲，另一方面也實(shí)事求是地指出，不論“Bristlecon”或Cirq都存在兩個(gè)關(guān)鍵的不確定點(diǎn)。

首先，量子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)“超算”之間計(jì)算能力的比較結(jié)論，難以獲得驗(yàn)證;其次，目前各國、各研究機(jī)構(gòu)所研制并公開的各種量子處理器，在讀出和邏輯運(yùn)算時(shí)的錯(cuò)誤率并不穩(wěn)定。正如部分科學(xué)家指出的，“一臺快但錯(cuò)誤率畸高的量子計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)不足以取代傳統(tǒng)‘超算’”。

“量子霸權(quán)”存在兩個(gè)關(guān)鍵不確定點(diǎn)

海登們指出，所謂“量子霸權(quán)”，是在量子計(jì)算機(jī)研究論證過程中提出的一個(gè)目標(biāo)性概念，即如果能證明量子計(jì)算機(jī)在某個(gè)問題上計(jì)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過性能最好的“超算”，就算實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算機(jī)對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的霸權(quán)”。

通俗而言，即可以用量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對“超算”的“更新?lián)Q代”。海登當(dāng)時(shí)還提出了“有效操縱50個(gè)左右量子比特”的具體量化標(biāo)準(zhǔn)。而谷歌兩次宣稱“突破‘量子霸權(quán)’”的理由也正在于此。

所謂“量子霸權(quán)”，暫時(shí)自然也就無法“落地”。

盡管“搶占制高點(diǎn)”的急切心情溢于言表，但再次喊出“突破量子霸權(quán)”的谷歌方，在NASA論文未刪前也坦言，此次“突破”尚無法實(shí)用化。簡單來說，如果沒有“打埋伏”，此次的“量子霸權(quán)”里程碑，至少并不比谷歌去年宣布的兩座更高。

因此，我們在肯定一些科學(xué)成就的同時(shí)，也應(yīng)對科技領(lǐng)域的探索、嘗試，抱持更科學(xué)更審慎的態(tài)度：科學(xué)既需要“大膽假設(shè)”，也需要“小心求證”，更需要耐心、謹(jǐn)慎和時(shí)間。

但如前所述，鑒于兩個(gè)關(guān)鍵的“不確定點(diǎn)”至今都未能被證明獲得有效突破，迄今都沒有哪個(gè)研究機(jī)構(gòu)或商業(yè)開發(fā)機(jī)構(gòu)敢負(fù)責(zé)任地表示，自己的成果足以確鑿、穩(wěn)定地在某個(gè)實(shí)用性領(lǐng)域替代“超算”?？茖W(xué)有風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)探索也允許反復(fù)試驗(yàn)和階段性挫折，過于急躁是要不得的。