量子計算的發展經驗

2020-10-03 星空川奇

人們普遍認為,量子計算將在明年步入40歲。1981年,美國物理學家理察·費曼計算發布會上說,如果你想模擬自然,你最好讓它成為量子力學,這個問題很奇妙卻並不簡單。

最終在進入中年以後,量子計算成商業命題。直到最近,人們公認量子計算的實際應用需要等待大型、穩定的機器製成以後才能實現,也許至少還需要十年。但並非每個人都認同這個觀點。風險資本正開始流入以量子計算機為中心的公司,投資者大膽地(可能是魯莽地)押注,他們相信即使是目前最先進的有限的、易出錯的、不穩定的計算機也可能具有商業價值。

如果押注獲得了回報,不僅僅是對投資者,對其他人而言也是個好消息。量子計算機執行某些數學運算的速度比任何傳統計算機快得多。建設量子計算機具有廣闊的前景。例如,它們可能會徹底改變化學。大多數化學反應過於複雜,現有的計算機無法精確模擬,降低了研究人員的研究精確度。量子機器可以解決數學難題,可以應用在材料科學、製藥、電池等領域。量子設備需要面對設備優化問題(非量子機器同樣如此),但也可能會因此給物流、金融和人工智慧帶來福音。

這一領域的進展之所以有趣的另一個原因是,量子計算提供了一個複雜技術如何在工業社會發展的例子。主要的教訓是要參與每一個環節。對傳統計算機的狂熱創新集中在矽谷,重點關注創業公司、風險資本和首次公開發行(ipo)。在一項技術發展的後期,商業回報即使不確定是否能收回,但是回收速度很快,投資具有一定可信性。正如義大利裔美國經濟學家馬裡亞納•馬祖卡託(Mariana Mazzucato)所說,最大的風險發生在人們還不清楚一項技術是否可行的時候。

政府就敢於冒險。建造量子計算機的第一步是在大學黑板上進行大量深奧的數學運算。包括美國、英國、中國和德國在內的各國政府已經共同投入了數十億美元來資助量子研究。

其他早期的工作是在那些大而乏味的公司中完成的,。第一個有用的量子算法是1994年在貝爾實驗室發現的,該實驗室的前身是美國電話壟斷公司的一個研究部門。另一個先驅是有保守的名聲的ibm,其研究人員多年來獲得了六次諾貝爾獎。今天,谷歌和微軟在量子技術的發展中扮演著重要的角色。

對於這些處於超級早期階段的投資者來說,訣竅在於知道何時堅持風險投資,何時放棄。優秀的風險投資家會毫不留情地剔除表現不佳的押注,並專注於那些似乎能獲得回報的押注。與市場的密切關係使他們更容易做出明智的判斷。但是,畢竟,政府-畢竟是花費了公共資金,應該爭取

相同的前景。如果政府支持那些對其他投資者來說風險太大的技術,失敗率必然會很高,但也是值得的。

在成千上萬的數學家、實驗物理學家和工程師的支持下,量子計算才取得現有的成就。這提醒我們,偉人創新理論存在局限性,對蘋果創始人史蒂夫•賈伯斯(Steve Jobs)的崇拜就是例證。創新是一條「管道」,即單個技術從創意順利地流向產品的想法過於簡單。量子計算的進展依賴於從雷射到低溫學等數十個其他領域的進展。

並非要否定跑最後幾英裡的人的重要性,他們利用新興的技術,努力創造出盈利的業務。但是想要成功,必須首先有大批默默無聞的非關鍵崗位的工作的投入。

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