量子計算機，美國仍在世界最前沿沖刺

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量子計算機很難突破，一旦突破了，就像一匹脫缰的野馬，朝着未來撒腿狂奔。原來，華文媒體給人造成的錯覺，中國在這一領域真可以與美國有得一争，真可以“彎道超車”了。但自誇很精彩，現實很骨感。技術需要積累，需要自由的創造環境，這些不具備，就算你開始起步的時候差距不大，但漸漸你就後繼乏力，隻能一次眼巴巴看着别人策馬揚鞭了。現在越來越清楚了，量子計算機真正實作突破的，仍然是美國鬼子。

2018年3月5日，Google科學家約翰•馬丁尼（John Martinis）釋出報告，宣布Google正在測試一台72位量子位的量子計算機。這台計算機叫做“狐尾松”（Bristlecone），也不知什麼時候Google就造出來了。馬丁尼同時也是加州大學聖巴巴拉分校的實體學教授，帶領着一支強大的量子計算機的技術團隊。他受聘于Google，将投入更多精力服務于Google的量子計算機項目，仍在學校繼續擔任該校的博士生導師。在美國，優秀科學家與科技企業的這類合作很常見。科學家并不放棄自己的專業研究，同時也可被企業重金聘用，兼顧企業的具體産品開發工作。這樣，專業研究轉化成産品的事就自然而然，水到渠成。隻不過雙方關于知識産權、專利權歸屬等問題，要在合作開始通過律師簽下嚴謹的協定。而大學對這類合作必是樂觀其成，而不是從中阻梗。對大學來說，自己的教授被企業高薪聘用，也是大學的榮耀。很顯然，Google的72位量子計算機由馬丁尼做了重要貢獻，Google也就讓釋出這一消息的榮譽給了他。

量子計算機，在美國形成了Google、IBM、微軟、intel等互相競争的格局，正競相推出超級量子計算機。

2017年11月，IBM宣布正測試一台50位量子計算機，全球轟動。

2018年1月，intel宣布正測試49位量子比特的晶片。

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量子計算機，在理論上隻要達到50位量子，就超過了當今全球所有計算機的計算能力。那麼，當今地球上那些超級計算機，包括中國的神威太湖一号、天河二号，瑞士的Piz ，美國的Daint、Titan、Sequoia、Cori等，就完全小玩具了。

正當IBM、intel在49位到50位量子計算機沾沾自喜的時候，Google一下子搞出72位量子計算機，顯然是要讓IBM、intel抓狂了。唉，Google不帶這麼玩的吧？如果Google測試成功，那就意味着IBM、intel大大地輸了這一輪量子計算機競賽。現在，隻有微軟沒有公布他們正在偷偷摸摸搞的量子計算機有多少位。實際上，幾家公司在消息釋出前都有意嚴格保密，就為求一個讓全球驚奇的産效果。而在計算機等新科技領域，向來有一個殘酷的哲學，叫做赢者通吃。誰是最後的赢家，就一定會成為行業帶頭大哥，将可能擁有絕對市場控制權。就就像蘋果控制了整個智能手機市場一樣。是以，幾家公司都在争量子計算機競賽第一名榮譽，得到了，就擁有所謂“量子霸權”。

量子計算機原本是理查德•費曼最早提出了基本構想，但直到1990年代才了有初步實質進展。進入21世紀以來，除美國外，中國、加拿大、德國、澳洲、日本等國科學家都曾宣布有了一些成果。2015，Google、NASA和加州大學聖芭芭拉分校宣布實作了9位量子計算機。2017年5月，中國潘建偉、朱曉波、王浩華團隊宣布自主研發成功10位量子計算機。可突然間，美國幾家公司一下子将量子計算機推高到50位量子、72位量子的水準。美國能夠很快做到這一點，是這些公司都有強大的技術積累做支撐。量子計算機本身不過是一種基本計算機術的原理，但其實作方式涉及相關學科的技術配合。正如你要造電燈炮，解決的是如何發光的技術。但你要造出電燈炮，玻璃、燈頭金屬體、絕緣體、燈内填充氣體等材料、工藝技術必須具備。

不過，現在的美國這些量子計算機還處于測試階段。主要要确認的是精度與穩定性的問題。如果測試成功，量子計算機時代就當真來了。測試階段，一是驗證能否達到設計預期，二是查找問題，進行優化、改進。這個過程可能幾個月，也可能需要三五年時間。很可能第一台樣機有種種問題，就通過測試不斷修正錯誤，經過幾個回合，就定型可以商業應用了。

既然是計算機，除了硬體的穩定性，又要造軟體系統發揮其強大的特性。量子計算機的軟體系統與過去的計算機不一樣的，需要有适合量子計算機的基礎語言系統。軟體系統，美國擁有的超強能力擺在那兒。量子計算機不僅要有量子技術專家，還要有軟體技術專家與之配合。當今世界，軟體技術專家也主要集中在美國。以此觀之，最後的勝者，隻能是美國某個企業。

進入量子計算機時代，對人類社會将産生又一次颠覆性的沖擊。人工智能、智能學習、天氣預報、無人駕駛、大資料分析和各種變态的模拟技術等所需的複雜計算，就非常友善了。年輕人已經迷死的電腦遊戲，到時候會有更多的逼真現實的效果，并且可以輕易AR化。對普通人來說，更恐怖的是當下所有的電腦加密技術就一下子過時了。你現在使用的任何密碼系統，不論軍用還是民用，也不管你吹得神乎其神的比特币加密技術之類的，通過50位以上的量子計算機都可以輕易并迅速破解。那麼，在量子計算機時代，又需要重建立立新的加密系統。

目前，馬丁尼教授對“狐尾松”72位量子計算機的測試的判斷是“樂觀”，如果順利，再過幾個月，他的團隊就可能将這台計算機的示範情況在全世界面前呈現。那大約會是類以Google“阿爾法狗”圍棋（AlphaGo）的驚世效果。随後，就是逐漸商業應用了。

原文釋出時間為：2018.03.25

本文作者：航億葦

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