我們國家這個九章量子計算機取得的這個成就的宣傳當中出現了嚴重的浮誇風。我能理解大家的心情。非常希望我們中國能夠有驚人的科技成就,但是科學就是科學浮誇不得,所以我要給大家講一下這個浮誇風要不得。
首先我想跟大家講一下就是現在這個量子計算機跟傳統計算機的這個比較,你要看我們的宣傳,看這個自媒體的宣傳,好像現在這個量子計算機真的已經完勝了傳統計算機,而且是不得了。上百億倍吧啊。這個具體數量的也都不用說,反正好多好多倍實際上完全不是這樣。
無論是谷歌那個啊,大家記住谷歌那叫懸鈴木,還是中國科技大學的九章,他們都是找一 些一個非常特殊的問題,上面超越了傳統的計算機不是這問題。就算不了。谷歌那個叫做電路隨機數採樣,就是這個懸鈴木啊。九章這個。叫做高斯玻色採樣,那麼這兩個問題的這個選擇是充分發揮了,就這個現在的所能實現的就是個量子計算的最大的優勢。
它的目的什麼呢?他不是真正的說能夠代替傳統的這個計算機,而是要起到一個宣傳作用。谷歌是這樣。咱們這個也是這樣,就是說讓大家認識到量子計算機最起碼就現在已經在某些特殊的問題上遠遠超過了傳統計算機。主要是宣傳作用,要喚起大家對這個量子計算研究的這個知識。
我承認這個需要是有的,但是有些東西必須搞清楚,你不能把這個東西就這個宣傳啊,希望大家熱情支持,這個當成了現在已經超過了,這就是嚴重錯誤。
那麼谷歌的這個懸鈴木呢?那講什麼呢?就說呢?計算這個電路隨機數採樣他的速度相當於IBM的Summit。這個曾經是世界第一的超級計算機,相當於他的多少倍呢?就是這個懸鈴木啊,算二百秒,這個Summit要算一萬年那么九章這個在計算這個高斯玻色採樣的時候嗎?他有多快呢?他算二百秒,據說相當於就是現在新的第一名。
這個超算日本的富嶽六億年,這個數字是驚人的啊,但這數字也不一定都準確。據那個中國科學技術大學的這個?潘建偉教授就主持這個九章律研究呢?他說呢,是十的14次方除以數位數了,跟你說的時候還不太一樣,不管怎麼說都是好多好多倍。
但是如果懸鈴木算的不是這個問題,他不僅可能沒這麼快,而且可能這根本算不了九章也一樣。這講他們跟傳統計算機的比較,那麼他們倆互相之間怎麼比呢?
咱們這宣傳也是非常熱,就說九章超過了懸鈴木一百億倍啊。甭管多少倍反很多倍啊,有一說法一百億倍,那麼這個說法對嗎?我告訴你們也不對為什麼呢?因為你拿九章計算懸鈴木算這個問題,九章很可能根本就算不出來,或者算出來很慢,反之也一樣,你呢。
這個懸鈴木計算九章的問題,他可能也算不出來,或者算非常慢,那麼這樣的話,拿他們倆相比說誰比誰快多少,那還有什麼意義呢?應該是沒意義了。
當然了,有人又提出來了,你過一個橋他就比較有能力有意義。比如說谷歌相當於Summit的多少倍啊。谷歌算二百秒,相當於Summit算,一萬年九章算二百秒,相當於富嶽算六億年,而富嶽比Summit還快,這不就比出來了嘛啊?就算他倆一樣快吧,這六億比一萬怎麼樣?但是你忘了這裡有陷阱了。IBM的科學家或者數學家人家設計了一種新的算法,把原來需要算一萬年的。變成算兩天半,那就把谷歌這個功給破了啊。你沒這麼厲害。
當然了,二百秒比兩天半還是短得多,但是如果要解決實際問題的話,兩天半好多問題可能已經在可行範圍之內,那二百秒也就這樣了,不具備本質的差別了。我想大家提醒大家一句的就是說呢Summit絕對不是黑。
這個量子計算機,他自己也在搞,但是科學這個事是要認真的,所以你貿然拿就說谷歌這個是200秒,相當於一萬年。九章是這個二百秒,相當於六億年,這個比啊,這還有出現問題了。
那麼這裡呢。我也想,告訴大家一個好消息。什麼一個好消息呢?就是九章的這個叫高斯玻色採樣。就現在的這個。數學家和計算機科學家們絞盡了腦汁,想不出更好的算法了。
就說你讓他們也能預算吧,把這六億年縮 成幾天或幾個月,他們做不到,這是好消息。這麼一比的話,那九章環比那個懸鈴木強啊,問題還有個壞消息,這個做不到很可能是由於。人類對於數學的認識非常有限,不是真的做不到。總之,沒有在數學上證明他做不到。這就是壞消息,你比如說咱們知道就說啊,咱們不是咱們都知道,咱們就是熟悉計算機科學的熟悉這個數學都知道計算機這個算法有這個,所以多項式算法非多項式算法這個區別這個時候在數學上證明了。
關於就這個高斯玻色採樣能不能就說縮短計算時間,這個沒有什麼沒有證明,你就不能說是確定了,所以這個比較也是不成立的。那麼實際上的現在的就是這個量子計算機啊,還面臨很多很多關鍵性的困難。我這裡給大家舉個例子吧,就叫做退相干性問題,知道量子計算機工作原理的人都知道,這個量子計算機要能夠運行了,他必須保證就說這個系統內的各個量子態的相干性。這句話什麼意思?可能很多人聽不明白。
聽不明白也沒關係,你就這麼聽著,你就記住這句話,他必須得保持各個量子態的相干性。但是這個相干性在外界的幹擾之下,很快就會喪失。那麼,外界能能不能不幹擾他呢?就是說我們儘量保持就他系統不受外界幹擾,他的獨立性呢。這裡有個矛盾就是什麼,他算了半天,你要把這數讀出來啊。
要把這結果讀出來,你讀出來就得把這個都弄到弄到外界,他不能是一個獨立系統,所以呢?這個。退相干性啊,他有一個理論上的矛盾,那麼現在呢,這個退相干性。大概屬於什麼情況呢?也就說這個量子計算機保持他的那個相干性就可以運行。大概多長時間,我看到這個數據是幾十毫秒,就這是這世界紀錄這個東西呢,就說呢。
大家再查證吧,這段時間反而挺短的幾十毫秒。從這兒這個數據呢,大家也知道就說。我們這個就是這個量子計算機,跟那個通用計算機比他要代替通用計算機還面臨著巨大的技術障礙。當然了,人類有時候可能走挺快,可能這個障礙會在幾年內被克服,但有可能在十幾年內被克服也可能要在幾十年內被克服。
你也不知道。我在這裡呢,絕對不是黑量子計算機。量子計算機在10到15年之內啊。就按那個潘建偉教授說的那樣啊,就說。能夠有用這是有可能了,所以我也不能同意那些就說說量子計算機就是個騙局啊,那不行啊,這又不是 個騙局。我們必須要搞這有可能的。
那麼比如有人講了計算這個特定的這個問題不能通用。這問題怎麼解決啊?很簡單,他如果能算,那麼你再多一些能算某一類型的問題,或者某幾個類型的問題的話,讓他跟傳統的這個通用計算機聯合選用。就這些特定部分交給他,計算其他部分還是由傳統的這個計算機來算據說呢在破解密碼,現在這個破解密碼很大程度是咱們中小學就學過的啊。就是那個叫什麼質因數分解質,質因數分解咱們中小學就會。
但是這大數的分解可不好分解。那麼有人可能又會問。這個退相干性這問題怎麼解決,這麼短時間就 幾十毫秒,要是延長不了呢,這個呢其實呢?就算延長不了量子計算機也可能有用為什麼呢?因為他算某些特定問題不是特別快吧。他如果能在這個幾十毫秒之內。就把問題算出來,而且我們讀出來。那這幾十毫秒就不算什麼障礙,他還是能夠解決一些特定問題,當然還是那句話代替不了,就是這個通用計算機這個恐怕還有很長時間,最終能不能代替,我們現在不知道。