中國實現100萬倍谷歌量子霸權了?還是媒體集體誤讀?

2020-09-11 量子客

在9月6號之後,關於「潘建偉院士宣布實現100萬倍谷歌量子優越性」的內容刷爆各媒體頭條,震蕩科技圈。

有讀者郵件量子客詢問此事的真偽,由於沒有可靠的信息源支持,筆者多方求證,也沒有得到官方的證實。

恰好9月9日,《中科大上海研究院墨子沙龍》微博發文稱,各媒體報導有失準確,並分別艾特了《中科院之聲》《 知識分子》《中國科學技術大學》,已說明這其間帶來的誤解,以及給官方帶來的憂慮。

帶著對真實情況的探尋,本文將梳理一下事情的來龍去脈,讓有記憶的網際網路還原事情的經過。

從量子霸權說起

量子霸權(Quantum Supremacy),又叫量子優越性。原義指量子計算機系統在解決問題上,超過了現有的最強經典計算機(傳統的電子計算機),哪怕這個問題是一個沒有實際用途的問題,就稱量子計算機實現了量子霸權(量子優勢)。

由於IBM的倡導,量子霸權在中文翻譯中更多被譯為量子優越性。也即是說,量子霸權並不是指擁有了某種先進量子技術後,在國際上實現的獨裁霸權,這個「霸權」對象主要是針對傳統電子計算機。

但是在眾多文章語境中,傳播者有意構造出了一種國與國之間的技術威懾力,尤其一句「美國實現量子霸權」,讓人誤以為,美國擁有某種技術後,開始霸權全球,以此吸睛。

因此,實現量子霸權成了量子計算領域的開闢者們要徵服的第一座大山,這也是奪取通往量子計算聖杯的必經之路。所以,被行業裡以及工業界的人們高度關注。

Google 2019年9月在基於超導「無花果(Sycamore)」量子處理器上實現了所謂的量子霸權,文章發表在了《自然》雜誌上。據原文記錄,谷歌量子計算機在解決隨機線路問題時,以200秒時間處理的問題,在美國全球第一的超級計算機「山頂」上需要10000年的時間,一時間全球鼎沸。

後來IBM稱在改善條件的情況下可以將問題的經典計算機處理時間縮短至幾天,阿里巴巴量子計算團隊也充分證明可將問題縮減至20天(參考量子客文章:阿里發文否定谷歌量子霸權10000年優勢,20天即可)。即便如此,200秒挑戰20天,這個差距足以震撼世人。關鍵問題在於量子計算機現在還只是剛出生的嬰兒。

而這樣的較量是「嬰兒與巨人「的對決,人們不免會疑問,那嬰兒長大成人後,會是怎樣的世界?不得而知。當然,這裡需要特別說明,這個較量是在特殊問題(特殊設計)上的,並非針對通用計算問題。

因此,實現量子霸權,不僅僅是技術的巔峰,確切來說也是握住未來科技線的命脈。但看他國已實現量子霸權,目光注意在中國的量子霸權事情上,就變得合情合理,加上外部環境打壓,人們對量子計算機技術進展的關心就不言而喻了。

標題」宣布實現100萬倍谷歌量子優越性「,何止是震撼。如果是隨機線路問題,谷歌已經超越經典計算機15億倍,照此說來,15億再乘以100萬,這個數量級,難以表達,程度過於驚人。當然,這是完全有可能的!

事件回顧

9月5日,潘建偉院士在西湖大學發表公開課演講,演講裡提到了上述描述的實現量子霸權優勢的一些數據,原話是:

潘院士團隊在光量子計算領域的研究在全球也享有盛名,由於採用50個光子做高斯玻色採樣,與谷歌實現量子霸權解決的問題不是同等問題,而且谷歌量子計算機雖然利用了53個量子比特(基於超導技術)解決問題,但相較於不同的物理構造,筆者猜想50個光子做高斯玻色採樣能力確實可能遠超過谷歌的(谷歌的53量子比特並非全連接)。

潘建偉院士也在句末說明,還需進一步分析,尚不能保證百分之百,意思是「這有可能「,並不是自媒體稱的「宣布實現100萬倍的量子優越性超越」。

而第二句說在超導方面,潘院士團隊在開展60個超導量子比特的控制。要知道,谷歌實現量子霸權的量子計算機是50多個量子比特,而潘院士團隊正在開展的是60量子比特的工作,量子比特數量就多了一個高度。

在實際機器工作中,同等規格的量子比特每增加一個,不管是控制難度還是算力上都是往上提的(當然,這裡需要確保量子比特的性能,可參考」量子體積「的指標)。

量子體積簡單定義 (來源:量子客)

因此,同等量子比特性能的情況下,60個量子比特的性能超過Google的53量子比特3個數量級,這是完全有可能的,甚至這樣的表述是保守的。

但是,這裡需要嚴謹的強調,潘院士只是在演講中提及了這個工作,只是簡要」介紹「目前正在開展的這些工作,而且上面兩句話裡都用到「應該」大概「,並非100%確定,並非「宣布」。

而自媒體宣稱是」宣布已經實現100萬倍谷歌量子優越性「,這裡和潘院士的演講內容有一定的差別,帶來誤解,誤導了讀者。

筆者在潘教授的演講語言裡確實也沒有沒有讀出任何官方宣布。

一些奇妙聯繫

筆者看到此文時,也發出疑問,如此大事,怎麼沒有官方報導,在詢問量子客的新聞採編部門時,稱系統裡並沒有收錄該訊息數據。

之後,把」谷歌快100萬倍「關鍵字在百度搜索了一下, 結果非常讓人驚奇,媒體齊刷刷都報導了此事。

我們工作人員開始緊張起來,確實沒有接到該新聞的信息,也沒有得到科大的官方證實。疑惑,難道真的大事情發生了,而作為量子計算領域,一直深度專注行業動向的量子客,錯過了重要新聞?非常自責。

帶著疑問,仔細一看,《21世紀經濟報導》也報導了此事,並且有製作了視頻介紹。

而且帶Gov.cn的北京市科技創業頁,也轉播了這個新聞,這令我們更緊張。

由於沒有溯源到具體的內容,還是有點擔心的,考慮到消息的可靠性,非常謹慎的一直在求證。直到9月9日,《中科大上海研究院墨子沙龍》公開就此事作出評價,心中巨石才落下,明確說明」已實現100萬倍谷歌優越性「的說法,部分是有失準確的。

筆者猜想,因為源頭的誤導,導致其他採編也被誤導了。

當然,只是」部分報導有失準確「,筆者猜想,潘院士在這個方向應該是有大突破了。早在2019年10月,潘建偉院士團隊就實現了對20個光子的玻色取樣,在不到一年的時間裡,便將其數量翻了2倍有餘,其進展可謂迅速。

而對於此次演講中的發言,結合國外的經驗來說,突破性的成果,都需要做好各種專利等工作,才會公開發布,這需要很長的時間,非常令人期待。

結尾

正如《墨子沙龍》在微博中提到:科學研究是一件富有前瞻、充滿激情的事情,同時更需要嚴謹紮實的論證、厚積薄發的沉澱。

提供內容的媒體激情滿滿,哪怕無法做到像科學家們嚴格論證以及嚴謹的溯源,但是可以效仿科學研究者們,保有科學素養和求證思維還是需要的。以確保向用戶提供的內容,有源可溯,真實可靠。

自媒體也不能總以營銷手法,動不動搞個大新聞,尤其是誤解科學家們的工作或誤導大眾對科學進展的實質性認識。當然說人三分時,自省有七分。如果不顧一切只為了閱讀量和影響力,可能會給科學家們帶來不必要的麻煩,使他們寶貴的時間陷入多方解釋和爭論中去。

量子客一直致力於為行業提供有參考價值的內容,我們也呼籲量子領域的內容生產者們,共同賦能這些」可愛的人「。

因為他們正在攻克,世界上真正的大難題!

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