量子技术先驱在华称全球量子计算机之争已偏离科学轨道

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2019-11-01 05:16:08

在北京时间11月1日于上海闭幕的第二届世界顶尖科学家论坛(2019)上,量子技术先驱塞尔日•阿罗什(Serge Haroche)教授接受了中国媒体的采访。阿罗什教授表示,目前社会上关于量子计算机的讨论,实际已偏离了真正科学意义上的讨论。

法国物理学家、美国国家科学院外籍院士阿罗什教授是一位出生于摩洛哥的法国犹太人,作为2012年诺贝尔物理学奖的获得者,也是全球公认的量子技术早期开拓者。他首次测量和操纵单个量子系统,为量子计算机的发明奠定了基础。

在采访中,他谈到并不提倡大家把注意力过多集中在量子计算机的发展上。他认为量子计算机目前还只是一个“昂贵的玩具”,并且夹杂着大公司为了主导行业而进行的非科学性质的竞争,这种现象应该警惕

科技巨头美国谷歌(Google)公司研究人员今年9月份在美国国家航空航天局(NASA)官网上发表论文,称谷歌研发的量子计算机“西克莫(Sycamore)”成功在200秒时间内完成了目前全球最快超级计算机Summit需一万年才能完成的计算,并声称是全球首次实现“量子霸权”,在学界引发广泛轰动。

其后不久该论文被迅速删除,随后NASA方面传出的消息称,可能系误发了尚待完成的论文,因此随后“自行删除”。美国《财富》杂志援引谷歌消息人士称,论文被撤回是因为该研究尚未经过同行评议。

科技巨头谷歌(Google)宣布在全球首次实现“量子霸权”,引发争议,在量子技术先驱阿罗什看来,当下的量子计算机之争已偏离科学轨道。(VCG)

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谷歌表示,其研发的量子计算机成功在200秒时间内完成了目前全球最快超级计算机IBM Summit需一万年才能完成的计算。(VCG)

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美国老牌科技公司IBM对于谷歌方面所宣称的正式实现了“量子霸权”予以了质疑。(Reuters)

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2017年12月3日,在中国乌镇举行的第四届世界互联网大会展示了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机。(VCG)

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10月23日,英国《自然》(Nature)杂志正式刊登了谷歌的研究报告,《自然》杂志网站在其头版头条放出了谷歌的“官宣”:你好,量子世界!我们实现了“里程碑式的量子霸权”。

所谓“量子霸权”,是在量子计算机研究论证过程中提出的一个目标性概念,即如果能证明量子计算机在某个问题上计算能力远远超过性能最好的“超级计算机”,就算实现了“量子计算机对传统计算机的霸权”。

这一概念由美国理论物理学家普瑞斯基尔(John Preskill)于2011年提出。在物理实验领域,由于之前全球尚未有任何一台量子装置在实际测试中验证这一能力,故而谁能证明这种能力,即代表实现了“量子霸权”。

对于谷歌方面所宣称的正式实现了“量子霸权”,美国老牌科技公司IBM予以了质疑。10月21日,IBM就在其官网发表博文称,谷歌所谓要花一万年的计算,根据IBM的自主方法,他们可以对一台超级计算机进行编程使其只需在两天半时间内就可以处理相同任务。

IBM研究人员表示,Google的理论缺陷在于假定超级计算机会受到系统内存存储数据量的限制,并未对能够克服这种限制的大量磁盘存储空间作出解释。IBM研究员还指出,考虑到其他可能存在的硬件和软件进步,两天半的计算时间还是“保守、最差预期”。IBM直接表明,“按照‘量子霸权’的最严格定义,这一目标尚未实现” 。

实际上,在不少业界人士看来,包括“量子霸权”提出者普瑞斯基尔最近的观点亦表示,“量子霸权”这个词“加剧了对量子技术现状的过度炒作”

阿罗什教授认为,IBM与谷歌之间的掐架并非纯科学性的讨论,“这是典型的不是以科学利益为出发点的争论,而是企业以占据行业主导地位展开的竞争。” 

量子计算机较之传统计算机,所运用原理和路径完全不同,它使用量子比特作载体,其基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元,通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。研究人员预测,量子计算机的运算能力会呈现“双指数速率增长”,超越“摩尔定律”所指传统计算机运算能力约两年翻一倍的增长速度。

当下,量子计算机实际上仍是一项非常早期的技术,但是,已然吸引了全球多家科技巨企、科研机构投入大量资金,以及公众的高度注意力,阿罗什教授认为这种现象极为危险,“一旦量子计算机失败了,那么大家的情绪就会受到很大的挫败。” 

阿罗什教授谈到,量子信息技术领域其实还有很多正在应用的,如量子模拟等技术更加值得人们去关注,较之量子计算机,它距离实际应用更为接近,可不用通过数字计算机计算的方式来实现,业界认为未来它极可能在生物或者药物领域进行应用。

“量子计算机就是一个只能在特定场景下工作的价格高昂的玩具”,在阿罗什眼中,今天的量子计算机根本没有计算能力,不会进行任意的计算,系统完全是为了解决特定问题而设置,目前还完全没有实用价值,很多计算工作其实通过其他的技术手段反倒能够更好地解决。

回到现实,“量子霸权”无论最后被谁无争议地宣布实现,更为重要的是何时能真正实现落地应用,给人类带来看得见摸得着的便捷,不然一切终归还只是纸上谈兵,背离了科学研究的初衷。

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撰写:刘言

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