袁嵐峰

最近，中國(guó)的量子計(jì)算機(jī)“九章”引起了世界轟動(dòng)。它用光學(xué)體系，處理“玻色子取樣”這個(gè)問題，取樣1分鐘獲得的數(shù)據(jù)，現(xiàn)有最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)需要算一億年，相比之下，“九章”快了100萬億倍。用術(shù)語來說，它實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”，即量子計(jì)算機(jī)相對(duì)于最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性。相關(guān)論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，許多國(guó)際專家盛贊“九章”在基礎(chǔ)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的突破。

2019年，谷歌第一個(gè)宣布實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。他們用的實(shí)驗(yàn)體系是超導(dǎo)線路，處理的問題是“隨機(jī)線路取樣”。谷歌的量子計(jì)算機(jī)“懸鈴木”取樣200秒獲得的數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)需要算一萬年。雖然IBM有反對(duì)意見，說稍微改進(jìn)一下算法，就能把經(jīng)典計(jì)算機(jī)消耗的時(shí)間從一萬年減到兩天半，但兩天半畢竟也比1分鐘長(zhǎng)得多。所以科學(xué)界公認(rèn)，谷歌實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。

“九章”和“懸鈴木”都是量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重大進(jìn)步，是各國(guó)科學(xué)家共同努力把科學(xué)推向前進(jìn)的成果。然而，也有一些西方媒體發(fā)出了酸溜溜的聲音。例如有報(bào)道引用相關(guān)專家觀點(diǎn)，稱“九章速度遭質(zhì)疑”?！皯意從尽睂?duì)錯(cuò)誤十分敏感，不允許任何一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生，而“九章”即使有錯(cuò)誤，似乎仍然可以有信號(hào)出現(xiàn)。此外，“九章”的“明顯劣勢(shì)”在于它不是一個(gè)“可編程”意義上的計(jì)算機(jī)。

實(shí)際上，“九章”跟“懸鈴木”判斷自己結(jié)果正確的辦法是一樣的，都是對(duì)較小的體系跟經(jīng)典計(jì)算機(jī)的結(jié)果對(duì)照，確認(rèn)兩者一致，然后把體系擴(kuò)大到經(jīng)典計(jì)算機(jī)算不動(dòng)的程度，這時(shí)我們相信量子計(jì)算機(jī)的結(jié)果仍然是正確的。否則還能怎么辦？

“懸鈴木”在可編程方面確實(shí)優(yōu)于“九章”。不過量子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)在于，它不是針對(duì)所有問題都優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)，而是僅對(duì)于某些特定的問題有快速的量子算法。所以當(dāng)前的主要目標(biāo)，是對(duì)某些問題，真正造出一臺(tái)超越最強(qiáng)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算機(jī)。這就是“九章”和“懸鈴木”的成就。如果我們有一臺(tái)可編程的量子計(jì)算機(jī)，它什么都能干，卻什么都干得稀松平常，不能超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)，那么它的價(jià)值就小多了。這就是為什么學(xué)術(shù)界都把實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性作為當(dāng)前的里程碑，而不是可編程。

這些都還限于技術(shù)性討論，問題是相關(guān)報(bào)道把中美在量子技術(shù)領(lǐng)域取得的一些突破與“量子博弈”扯到一起，稱“量子科技是中美近年來競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域之一”，“九章”論文發(fā)表同時(shí)美國(guó)科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)持續(xù)的遠(yuǎn)距離量子傳送。誠(chéng)然，中國(guó)近些年來在量子科技的一些領(lǐng)域取得了重大成果，整體上走在世界最前列。但科技是全人類共同的事業(yè)，一個(gè)國(guó)家的科技進(jìn)步不是另一個(gè)國(guó)家的損失，任何人對(duì)科技事業(yè)做出貢獻(xiàn)都是值得歡迎的。一些輿論鼓吹惡性競(jìng)爭(zhēng)甚至“科技冷戰(zhàn)”，一幅挑撥離間、恨人有笑人無、唯恐天下不亂的嘴臉，格調(diào)實(shí)在是太低了?！?/p>

（作者是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心副研究員）