谷歌宣稱掌握“量子霸權(quán)”，專家：“量子霸權(quán)”只是個“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，美國斯坦福大學(xué)著名量子物理學(xué)家、Q-FARM項目聯(lián)合召集人之一海登(Patrick Hayden)表示，“量子霸權(quán)”只是個“模糊的里程碑”。

國際縱橫

谷歌研究人員宣布實現(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算機僅需3分20秒就可完成目前全球最快超級計算機(“超算”)Summit需一萬年才能完成的計算。

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

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“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，谷歌方面所表達的兩個要點卻十分清晰。

第一，他們希望表明量子計算機技術(shù)進入或至少接近所謂“綠色區(qū)域”，即實用化的容錯通用量子計算機時代，足以對如今擔負高速計算主角的“超算”構(gòu)成實質(zhì)性威脅。所謂“量子霸權(quán)”時代業(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。

事實上，近一兩年來，谷歌在“量子”相關(guān)話題上真真假假、虛虛實實，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)稱可用于量子計算的Python開源庫Cirq，并再次將“足以證明量子霸權(quán)”的標簽醒目貼出。

對于這些“里程碑”，各國科學(xué)家在一度興奮、激動、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，另一方面也實事求是地指出，不論“Bristlecon”或Cirq都存在兩個關(guān)鍵的不確定點。

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

“量子霸權(quán)”存在兩個關(guān)鍵不確定點

海登們指出，所謂“量子霸權(quán)”，是在量子計算機研究論證過程中提出的一個目標性概念，即如果能證明量子計算機在某個問題上計算能力遠遠超過性能最好的“超算”，就算實現(xiàn)了“量子計算機對傳統(tǒng)計算機的霸權(quán)”。

通俗而言，即可以用量子計算機實現(xiàn)對“超算”的“更新?lián)Q代”。海登當時還提出了“有效操縱50個左右量子比特”的具體量化標準。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)”，暫時自然也就無法“落地”。

盡管“搶占制高點”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，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、謹慎和時間。

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