量子計(jì)算機(jī)三年面市?說說而已

本報(bào)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(hào)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(tái)量子計(jì)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(tái)量子計(jì)算機(jī)，為什么這么久了還沒有樣機(jī)出現(xiàn)，不會(huì)被美國搶先吧?”

實(shí)際上，“IBM量子計(jì)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(gè)行業(yè)會(huì)，初創(chuàng)公司Rigetti懸賞100萬美元證明量子計(jì)算的優(yōu)越性。他們的混合量子計(jì)算平臺(tái)叫“量子云服務(wù)”。平臺(tái)開放API接口，程序員提交算法給量子計(jì)算機(jī)測試。誰的算法在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行快過經(jīng)典計(jì)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(jì)算機(jī)最多只有十幾個(gè)量子比特，不算強(qiáng)大，只是給程序員一個(gè)平臺(tái)去實(shí)驗(yàn)。他們也會(huì)和一些專研量子計(jì)算軟件的公司在平臺(tái)上合作。

“這是一個(gè)風(fēng)投量子計(jì)算公司放到云端的平臺(tái)，讓大家用這個(gè)平臺(tái)，確定性地展示量子計(jì)算比經(jīng)典計(jì)算機(jī)強(qiáng)。”中科院物理所研究員丁洪告訴科技日報(bào)記者，實(shí)際上中科院物理所也有類似的開放平臺(tái)。IBM和微軟也都曾推出同類平臺(tái)。

丁洪說，Rigetti公司要“證明量子計(jì)算更強(qiáng)”，的確很難：“現(xiàn)在并沒有一個(gè)近期可實(shí)現(xiàn)的量子計(jì)算方案能展示其優(yōu)越性;而且現(xiàn)在他們平臺(tái)量子比特?cái)?shù)和測控精度并不理想。”

丁洪認(rèn)為，Rigetti的混合平臺(tái)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(gè)好問題，即使沒展示出“量子優(yōu)越性”，至少大家能清晰估計(jì)出要展示量子優(yōu)勢還缺少哪些條件。

關(guān)于量子計(jì)算機(jī)“三年面市”的說法來自該行業(yè)會(huì)，查得⋅瑞各提和IBM研究院首席運(yùn)營官瑞奧⋅吉爾在會(huì)上表示，距離量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行表現(xiàn)勝過經(jīng)典計(jì)算機(jī)的時(shí)刻，只有三年。

但查得⋅瑞各提隨后又說“量子計(jì)算將改變世界，我們會(huì)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(jì)算機(jī)運(yùn)行某種程序快過經(jīng)典計(jì)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(jì)算領(lǐng)域資深科學(xué)家告訴科技日報(bào)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(jì)算機(jī)優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī))，實(shí)際未實(shí)現(xiàn)。

丁洪也表示：“明確的估計(jì)(三年)時(shí)間并沒有依據(jù)。”

量子計(jì)算機(jī)和經(jīng)典計(jì)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(gè)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(jí)提高。比如一個(gè)大整數(shù)分解成素?cái)?shù)，特別難算;密碼上乘一個(gè)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(jì)算機(jī)分解素?cái)?shù)輕而易舉，能顛覆密碼系統(tǒng)。量子計(jì)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(gè)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)。