量子計算機(jī)三年面市?說說而已
本報記者 高 博
9月11日,一篇叫《忘掉劉強(qiáng)東!美國突然宣布大消息,一場風(fēng)暴要來了!》的微信公眾號文章廣為轉(zhuǎn)發(fā):“剛剛,IBM宣布:研究了數(shù)十年的量子技術(shù),終于要成功落地了!第一臺量子計算機(jī)將于三年后面市,進(jìn)入到實(shí)用環(huán)節(jié)。”
有讀者留言:“我們也有首臺量子計算機(jī),為什么這么久了還沒有樣機(jī)出現(xiàn),不會被美國搶先吧?”
實(shí)際上,“IBM量子計算機(jī)三年后面市”只是斷章取義,所謂“巨大的跨越”也不過是巨大的夸張。
消息的源頭,是9月8日美國一個行業(yè)會,初創(chuàng)公司Rigetti懸賞100萬美元證明量子計算的優(yōu)越性。他們的混合量子計算平臺叫“量子云服務(wù)”。平臺開放API接口,程序員提交算法給量子計算機(jī)測試。誰的算法在量子計算機(jī)上運(yùn)行快過經(jīng)典計算機(jī),就能獲得100萬美元。
公司老總查得⋅瑞各提(Chad Rigetti)曾是IBM的員工,他說,目前其量子計算機(jī)最多只有十幾個量子比特,不算強(qiáng)大,只是給程序員一個平臺去實(shí)驗(yàn)。他們也會和一些專研量子計算軟件的公司在平臺上合作。
“這是一個風(fēng)投量子計算公司放到云端的平臺,讓大家用這個平臺,確定性地展示量子計算比經(jīng)典計算機(jī)強(qiáng)。”中科院物理所研究員丁洪告訴科技日報記者,實(shí)際上中科院物理所也有類似的開放平臺。IBM和微軟也都曾推出同類平臺。
丁洪說,Rigetti公司要“證明量子計算更強(qiáng)”,的確很難:“現(xiàn)在并沒有一個近期可實(shí)現(xiàn)的量子計算方案能展示其優(yōu)越性;而且現(xiàn)在他們平臺量子比特數(shù)和測控精度并不理想。”
丁洪認(rèn)為,Rigetti的混合平臺可能有獨(dú)特之處;而且不論結(jié)果如何,Rigetti瞄準(zhǔn)的是一個好問題,即使沒展示出“量子優(yōu)越性”,至少大家能清晰估計出要展示量子優(yōu)勢還缺少哪些條件。
關(guān)于量子計算機(jī)“三年面市”的說法來自該行業(yè)會,查得⋅瑞各提和IBM研究院首席運(yùn)營官瑞奧⋅吉爾在會上表示,距離量子計算機(jī)運(yùn)行表現(xiàn)勝過經(jīng)典計算機(jī)的時刻,只有三年。
但查得⋅瑞各提隨后又說“量子計算將改變世界,我們會看到這一天的,不論是兩年還是五年。”可見“三年”只是隨口一說。
何況即使三年后,量子計算機(jī)運(yùn)行某種程序快過經(jīng)典計算機(jī),也不等于可以投用。“三年面市”說法經(jīng)不起推敲。
一位量子計算領(lǐng)域資深科學(xué)家告訴科技日報記者,“三年”之說是商業(yè)宣傳,并不嚴(yán)謹(jǐn),希望媒體不要以訛傳訛。他指出,前兩年谷歌也曾提出2017年底“完成量子霸權(quán)“(即證明量子計算機(jī)優(yōu)于經(jīng)典計算機(jī)),實(shí)際未實(shí)現(xiàn)。
丁洪也表示:“明確的估計(三年)時間并沒有依據(jù)。”
量子計算機(jī)和經(jīng)典計算機(jī)的不同,在于它使用量子比特(如一對糾纏著的光子)。借用薛定諤的比喻,一個量子比特不是死(0),也不是活(1),測量后才知死活——有意義的是測量得到0和1的概率。
量子比特作載體,算力指數(shù)級提高。比如一個大整數(shù)分解成素數(shù),特別難算;密碼上乘一個大數(shù)就能難倒破解者,這也是通行的加密法。但數(shù)學(xué)家證明,未來的量子計算機(jī)分解素數(shù)輕而易舉,能顛覆密碼系統(tǒng)。量子計算機(jī)還將擅長模擬化學(xué)分子。
目前各大公司和研究機(jī)構(gòu)仍在提升量子比特量,爭取幾十個量子的穩(wěn)定,別太快塌陷。有些機(jī)器讓環(huán)境接近絕對零度,避免干擾量子,成本高達(dá)成百上千萬美元。工程實(shí)驗(yàn)機(jī)在進(jìn)步,但距離實(shí)用還遠(yuǎn)。
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