在9月6号之后,关于“潘建伟院士宣布实现100万倍谷歌量子优越性”的内容刷爆各媒体头条,震荡科技圈。

有读者邮件量子客询问此事的真伪,由于没有可靠的信息源支持,笔者多方求证,也没有得到官方的证实。

恰好9月9日,《中科大上海研究院墨子沙龙》微博发文称,各媒体报道有失准确,并分别艾特了《中科院之声》《 知识分子》《中国科学技术大学》,已说明这其间带来的误解,以及给官方带来的忧虑。

      中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客       

带着对真实情况的探寻,本文将梳理一下事情的来龙去脉,让有记忆的互联网还原事情的经过。

 

从量子霸权说起

量子霸权(Quantum Supremacy),又叫量子优越性。原义指量子计算机系统在解决问题上,超过了现有的最强经典计算机(传统的电子计算机),哪怕这个问题是一个没有实际用途的问题,就称量子计算机实现了量子霸权(量子优势)。由于IBM的倡导,量子霸权在中文翻译中更多被译为量子优越性。也即是说,量子霸权并不是指拥有了某种先进量子技术后,在国际上实现的独裁霸权,这个“霸权”对象主要是针对传统电子计算机。

但是在众多文章语境中,传播者有意构造出了一种国与国之间的技术威慑力,尤其一句“美国实现量子霸权”,让人误以为,美国拥有某种技术后,开始霸权全球,以此吸睛。因此,实现量子霸权成了量子计算领域的开辟者们要征服的第一座大山,这也是夺取通往量子计算圣杯的必经之路。所以,被行业里以及工业界的人们高度关注。

Google 2019年9月在基于超导“无花果(Sycamore)”量子处理器上实现了所谓的量子霸权,文章发表在了《自然》杂志上[1]。据原文记录,谷歌量子计算机在解决随机线路问题时,以200秒时间处理的问题,在美国全球第一的超级计算机“山顶”上需要10000年的时间,一时间全球鼎沸。

后来IBM称在改善条件的情况下可以将问题的经典计算机处理时间缩短至几天,阿里巴巴量子计算团队也充分证明可将问题缩减至20天(参考量子客文章:阿里发文否定谷歌量子霸权10000年优势,20天即可)。即便如此,200秒挑战20天,这个差距足以震撼世人。关键问题在于量子计算机现在还只是刚出生的婴儿。

而这样的较量是“婴儿与巨人“的对决,人们不免会疑问,那婴儿长大成人后,会是怎样的世界?不得而知。当然,这里需要特别说明,这个较量是在特殊问题(特殊设计)上的,并非针对通用计算问题。

因此,实现量子霸权,不仅仅是技术的巅峰,确切来说也是握住未来科技线的命脉。但看他国已实现量子霸权,目光注意在中国的量子霸权事情上,就变得合情合理,加上外部环境打压,人们对量子计算机技术进展的关心就不言而喻了。

标题”宣布实现100万倍谷歌量子优越性“,何止是震撼。如果是随机线路问题,谷歌已经超越经典计算机15亿倍,照此说来,15亿再乘以100万,这个数量级,难以表达,程度过于惊人。当然,这是完全有可能的!

 

 事件回顾

9月5日,潘建伟院士在西湖大学发表公开课演讲,演讲里提到了上述描述的实现量子霸权优势的一些数据,原话是:

       中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客       

潘院士团队在光量子计算领域的研究在全球也享有盛名,由于采用50个光子做高斯玻色采样,与谷歌实现量子霸权解决的问题不是同等问题,而且谷歌量子计算机虽然利用了53个量子比特(基于超导技术)解决问题,但相较于不同的物理构造,笔者猜想50个光子做高斯玻色采样能力确实可能远超过谷歌的(谷歌的53量子比特并非全连接)。

潘建伟院士也在句末说明,还需进一步分析,尚不能保证百分之百,意思是“这有可能“,并不是自媒体称的“宣布实现100万倍的量子优越性超越”。

而第二句说在超导方面,潘院士团队在开展60个超导量子比特的控制。要知道,谷歌实现量子霸权的量子计算机是50多个量子比特,而潘院士团队正在开展的是60量子比特的工作,量子比特数量就多了一个高度。

在实际机器工作中,同等规格的量子比特每增加一个,不管是控制难度还是算力上都是往上提的(当然,这里需要确保量子比特的性能,可参考”量子体积“的指标)。

 
中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客
量子体积简单定义  (来源:量子客)

 

因此,同等量子比特性能的情况下,60个量子比特的性能超过Google的53量子比特3个数量级,这是完全有可能的,甚至这样的表述是保守的。

但是,这里需要严谨的强调,潘院士只是在演讲中提及了这个工作,只是简要”介绍“目前正在开展的这些工作,而且上面两句话里都用到“应该”大概“,并非100%确定,并非“宣布”。

而自媒体宣称是”宣布已经实现100万倍谷歌量子优越性“,这里和潘院士的演讲内容有一定的差别,带来误解,误导了读者。

笔者在潘教授的演讲语言里确实也没有没有读出任何官方宣布。

中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客
 

一些奇妙联系

笔者看到此文时,也发出疑问,如此大事,怎么没有官方报道,在询问量子客的新闻采编部门时,称系统里并没有收录该讯息数据。

之后,把”谷歌快100万倍“关键字在百度搜索了一下, 结果非常让人惊奇,媒体齐刷刷都报道了此事。

       中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客       

我们工作人员开始紧张起来,确实没有接到该新闻的信息,也没有得到科大的官方证实。疑惑,难道真的大事情发生了,而作为量子计算领域,一直深度专注行业动向的量子客,错过了重要新闻?非常自责。

带着疑问,仔细一看,《21世纪经济报道》[2]也报道了此事,并且有制作了视频介绍。

中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客

而且带Gov.cn[3]的北京市科技创业页,也转播了这个新闻,这令我们更紧张。

       中国实现100万倍谷歌量子霸权了?还是媒体集体误读?-量子客

 

由于没有溯源到具体的内容,还是有点担心的,考虑到消息的可靠性,非常谨慎的一直在求证。直到9月9日,《中科大上海研究院墨子沙龙》[4]公开就此事作出评价,心中巨石才落下,明确说明”已实现100万倍谷歌优越性“的说法,部分是有失准确的。

笔者猜想,因为源头的误导,导致其他采编也被误导了。

当然,只是”部分报道有失准确“,笔者猜想,潘院士在这个方向应该是有大突破了。早在2019年10月,潘建伟院士团队就实现了对20个光子的玻色取样[5],在不到一年的时间里,便将其数量翻了2倍有余,其进展可谓迅速。

而对于此次演讲中的发言,结合国外的经验来说,突破性的成果,都需要做好各种专利等工作,才会公开发布,这需要很长的时间,非常令人期待。

 

结尾

正如《墨子沙龙》在微博中提到:科学研究是一件富有前瞻、充满激情的事情,同时更需要严谨扎实的论证、厚积薄发的沉淀。

提供内容的媒体激情满满,哪怕无法做到像科学家们严格论证以及严谨的溯源,但是可以效仿科学研究者们,保有科学素养和求证思维还是需要的。以确保向用户提供的内容,有源可溯,真实可靠。

自媒体也不能总以营销手法,动不动搞个大新闻,尤其是误解科学家们的工作或误导大众对科学进展的实质性认识。当然说人三分时,自省有七分。如果不顾一切只为了阅读量和影响力,可能会给科学家们带来不必要的麻烦,使他们宝贵的时间陷入多方解释和争论中去。

量子客一直致力于为行业提供有参考价值的内容,我们也呼吁量子领域的内容生产者们,共同赋能这些”可爱的人“。

因为他们正在攻克,世界上真正的大难题!

 


参考链接:

[1]https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

[2]http://finance.sina.com.cn/stock/relnews/us/2020-09-08/doc-iivhvpwy5569020.shtml?cref=cj

[3]http://www.bjhd.gov.cn/hdy/mtbd/hzjl/202009/t20200909_4423578.htm

[4]https://weibo.com/u/6324766931?refer_flag=1005055014_

​[5]https://arxiv.org/abs/1910.09930

 

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编   辑|Sakura           审   校|Yan Ding, Peiyong Wang, Xinwen Wang