《連線》：阿里量子計算最新成果推翻谷歌量子霸權

近日，美國著名科技雜誌《連線》報道了阿里巴巴達摩院量子實驗室的最新研究成果，認為Google年底實現 「量子霸權」的計划過於樂觀。

「谷歌的量子計算研究團隊本已準備好慶祝派對了，但阿里巴巴發布的最新論文結果，可能會推遲這一慶祝派對。」《連線》雜誌認為，阿里巴巴發布的成果突顯了中美在計算領域日益激烈的競爭。阿里量子計算的發展顯示了中國的科技雄心。

阿里巴巴達摩院

今年3月，谷歌推出名為Bristlecone的晶元，並表示，它可以開發出第一個超越任何傳統計算機運算能力的量子計算系統——這就是實現所謂「量子霸權」。谷歌研究團隊負責人John Martinis預計，今年就可以實現量子霸權。

但是阿里巴巴的量子研究員發布的結果認為，谷歌就Bristlecone發布的計劃其實難以實現量子霸權。他們認為，晶元仍需要降低其錯誤率。在一封寫給《連線》雜誌的郵件中，谷歌研究人員Sergio Boixo寫道，他非常欣賞這類研究，但是論文結論中仍存在「不少疑問」。

但其他人則認為論文非常了不起。南加州大學教授Itay Hen認為，這反過來會刺激研究人員試圖從傳統計算機中挖掘更多的計算能力。「我確信遊戲規則會發生改變」。

實現量子霸權只是科學突破，並不代表量子計算機已有能力執行有意義的工作。但至少，它可以幫助谷歌在實現實用量子計算機領域的激烈競爭中站穩腳跟。這家搜索引擎公司，以及其競爭對手如IBM、英特爾和微軟等，都希望向戴姆勒和摩根大通這些集團租賃或出售量子計算機。後者已經開始探索機器如何可以改進電池和金融模型。

谷歌總部

谷歌的Bristlecone晶元由超導電路製成，擁有72個量子比特，這是迄今為止同類設備中最大一個，超過了IBM的50量子比特設備，而英特爾的僅49量子比特。谷歌的研究人員認為，這足夠處理一個精心挑選的演示問題，能力超越任何傳統計算機，從而實現量子霸權。

阿里巴巴的研究人員通過10000台伺服器（每台有96個強大的處理器），並參考了谷歌發表的量子晶元計劃，對其新晶元的運作模式做了模擬。模擬結果提醒人們，現有的計算機體系結構的能力，還遠遠沒被發揮出來，並暗示谷歌新量子晶元能力還無法超出傳統計算機的運算能力範圍。

阿里巴巴的研究結果讓Graeme Smith大為振奮。這位科羅拉多大學教授在推特上轉發了阿里巴巴的論文鏈接，並用了一連串「哇」（Wow！）的評論。Smith 告訴《連線》，谷歌的Bristlecone似乎是目前能力最強的量子晶元，但阿里的結果顯示，錯誤率仍然太高。「這表明我們不會很快看到量子霸權的實現。」

阿里去年10月成立達摩院，量子是重要的研發方向之一

谷歌的Boixo反駁說，阿里巴巴的模擬不夠細緻，不足以下定了。研究更好的模擬方法——比如阿里巴巴的研究——是谷歌一直在尋找新方法測試量子霸權的一個原因。對此，Boixo認為，其不應要求大規模的硬體升級。南加州大學的Hen認為，這反過來會刺激研究人員試圖從傳統計算機中挖掘更多的計算能力。

阿里巴巴在量子計算領域迅速崛起，顯示了中國的技術雄心。谷歌自2006年開始研究量子計算，最初使用的是來自加拿大D-Wave的硬體。阿里巴巴於2015年進入該領域，與中國科學院合作開設研究實驗室。今年2月，該公司提供了一種實驗性11-量子比特晶元。中國政府承諾投入100億美元建設一座新的國家量子實驗室。

這些項目是日益增長的國際競爭中的一部分：歐盟正計劃在量子研究領域投資11億美元。特朗普政府在預算指導中也強調了量子計算。儘管白宮的科學和技術政策辦公室在特朗普總統的領導下已經大幅縮水，該小組依舊於12月份聘請了其第一位量子計算專家——馬里蘭大學研究員Jake Taylor。

谷歌於2014年成立了自己的量子硬體實驗室，由加州大學聖塔芭芭拉分銷的Martinis領導該團隊。公司最近關於實現量子霸權的言論讓該領域中的其他一些團隊甚感厭倦，後者認為把里程碑事件視為決定性時刻可能會讓人們對實用性量子計算機的現實產生誤解。英特爾首席技術官Mike Mayberry本周告訴《連線》說，他認為該項技術的廣泛商業化可能需要10年的時間。而IBM則認為，量子計算機可能會在五年內成為「主流」。

阿里巴巴成立達摩院

阿里巴巴的量子實驗室負責人施堯耘並未否認，量子霸權的重要性。但他表示，谷歌和其他地方的研究員應該更理性地對待量子霸權。「設備物理學家擔心什麼時候能夠實現量子霸權就好比人們焦急你的寶寶什麼時候比你養的狗聰明一個道理，」他說，「放心照顧好的她，順氣自然，該發生時自然會發生，哪怕你並不知道什麼發生。」

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