谷歌、微軟們的“量子爭霸”，熱炒之后只剩一地雞毛？

“《經(jīng)濟學人》近日稱，雖然全球都在努力發(fā)展量子計算，但這項技術(shù)有可能遭遇過度炒作，導致其從春天邁入冬天。然而，這項技術(shù)潛力確實巨大，所以最終還是會迎來火熱夏天。”

如今，量子計算被各國政府和科技巨頭寄予厚望，即便是當今全世界速度最快的超級計算機也可能被它遠遠甩在身后。但現(xiàn)在，它也處在跟當初的傳統(tǒng)計算機相似的發(fā)展時期。

原型機已經(jīng)可以發(fā)揮作用，但還無法確定這種設(shè)備最終會演變成什么形態(tài)。重要問題在于，“量子位”是否只能放置在一個冷卻至超低溫的超導線圍成的細小圓環(huán)中，將離子束縛在磁場內(nèi)，還是可以依賴于其他的技術(shù)。

各路資本聚集

步子太大或提前進入量子寒冬

很多人都認為，量子計算會成為新一輪科技炒作周期的起點。隨著量子計算機逐步發(fā)展，由各種各樣創(chuàng)業(yè)公司組成的生態(tài)系統(tǒng)也開始涌現(xiàn)出來。大型企業(yè)、風險投資家和各國政府都在積極投入，為越來越多的新企業(yè)提供資金。

而像谷歌、IBM、微軟等科技巨頭則展開了一場廝殺，希望能把開發(fā)者吸引到各自的量子平臺上。有相關(guān)人士已經(jīng)開始發(fā)出警告：這個行業(yè)的步子有點過大，甚至預(yù)計會因為很多未能實現(xiàn)的承諾而引發(fā)“量子寒冬”。

但這項技術(shù)確實具備無可替代的巨大潛力。傳統(tǒng)計算機以“比特”為單位進行思考，對應(yīng)的值不是0就是1。量子位卻具備“疊加態(tài)”，也就是可以同時處于兩種“形態(tài)”。另外一個重要的量子概念是“糾纏”：量子位可以連接，所以一個量子位上的操作會影響被糾纏的量子位，使得它們的處理能力得到并行控制。

第一項功能可以讓計算機具備巨大內(nèi)存。疊加態(tài)意味著每個量子位的數(shù)據(jù)存儲能力可以翻倍。而64量子位計算機足以存儲18 Quintillion的數(shù)字（1 Quintillion是1后面跟20個零）。

之后可以通過糾纏來實現(xiàn)光速操作。量子位根據(jù)適合某個問題的算法來設(shè)置。系統(tǒng)會一直應(yīng)用量子力學原則，直到它達到能夠代表答案的那個狀態(tài)。

要做到這一點是極其困難的。雖然研究人員掌握了配置量子位的藝術(shù)，但要讓它們毫無瑕疵地運行仍然難以實現(xiàn)。因為任何的外部影響（例如震動或熱量）都會導致這些精密的設(shè)備丟失1和0的疊加態(tài)，也就是發(fā)生“退化。所以，研究人員至今尚無對策將量子計算機應(yīng)用于實踐。但在兩年前，當硬件廠商開始開發(fā)具備兩個以上量子位的機器時，這種情況開始發(fā)生變化。

2016年，IBM率先推出了5量子位計算機，之后在2017年推出20量子位計算機。該公司在去年11月發(fā)布了最新的“量子處理器”(QPU)，總共擁有50個量子位，比英特爾的多出1個。

但這兩款機器都在今年3月被擁有72個量子位的谷歌Bristlecone超過。還有一家名為Rigetti的創(chuàng)業(yè)公司最近宣布，他們開發(fā)了一款128量子位系統(tǒng)。與此同時，經(jīng)典計算機越來越善于模仿量子計算機，因而可以簡化算法和應(yīng)用的測試過程。

化學巨頭巴斯夫和杜邦都希望了解這項技術(shù)能否幫助其“計算”有用的新材料的結(jié)構(gòu)，例如通過催化劑減少生產(chǎn)化肥所需的能量。包括巴克萊和摩根大通在內(nèi)的銀行則希望借助這項技術(shù)來完成調(diào)節(jié)組合風險的任務(wù)。游戲開發(fā)商感興趣的則是利用量子計算讓視頻游戲更加栩栩如生。

量子計算就像巧克力，誰也無法預(yù)料下一顆是什么味道。為此，更多風險投資公司開始大量資助業(yè)內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司，去年的投資額接近2.5億美元。IBM在該領(lǐng)域的研究時間最長，從70年代就開始啟動量子研究，2016年將5量子位計算機引入線上，好讓其他人也能使用其編寫程序(他們稱之為“Q體驗”)。IBM之后又為程序員設(shè)計了工具，幫助麻省理工學院制作了在線量子課程，還創(chuàng)建了一個由企業(yè)和其他大學共同組建的網(wǎng)絡(luò)來探索實際應(yīng)用。

與此同時，這個領(lǐng)域更是獲得了政府和軍方的高度關(guān)注。各國軍方和情報機構(gòu)一直都在資助這一領(lǐng)域，今后也有可能繼續(xù)采取資助。他們擔心，量子計算機有朝一日可能會破解如今最強的加密算法，所以誰先掌握這項技術(shù)，便可率先破解機密通訊信息或入侵銀行系統(tǒng)。

與人工智能一樣，中國也希望在量子計算領(lǐng)域引領(lǐng)世界。中國已經(jīng)宣布斥資100美元建設(shè)一個國家級量子科學實驗室，將在2020年正式投入使用。這也促使美國成立了一個“國家量子項目”，部分觀察人士將其與美國1940年代的核計劃相提并論。歐盟也在2016年啟動量子研究項目，并給予超過10億美元的資金支持。

政府資金的涌入導致一些風險投資家抱怨自己遭到排擠。但市場上充斥的興奮之情也導致人們擔心該領(lǐng)域最終會遭到過分炒作，就像1970和1980年代的人工智能一樣，并因此陷入“寒冬”，導致其長期失去資金來源和人們的關(guān)注。

但即使量子計算從春天進入冬天，夏天最終到來的概率仍然很大。借用經(jīng)濟歷史學家卡洛塔·佩雷茲發(fā)明的概念，革命性的技術(shù)總會經(jīng)過一段“鍍金時代”，此時通常會伴隨著泡沫的興起，最終還是會進入廣泛部署的“黃金年代”。我們沒有什么理由認為量子計算會脫離這個路徑。

【科技云報道原創(chuàng)】

微信公眾賬號：科技云報道

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時，應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。