出品| 搜狐科技
作者 | 張雅婷
編輯| 楊進
“不過,我堅信上帝不會擲骰子?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
1926年12月4日,愛因斯坦在給玻恩的信中寫下了這條著名的宣言,表達了他對因果律的立場。
愛因斯坦反對世界的本質是隨機的,但2022年諾貝爾化學獎的實施讓更多的人了解了更多的可能性。 科學家的精確實驗證明了量子態的不確定性,或者說“上帝在擲骰子”。
中國科學院院長、本源量子首席科學家、中國計算機學會量子專業組秘書長郭國平在接受搜狐科技采訪時表示,諾貝爾獎讓更多人更直觀地感受到量子熱不是偽科學、不是神學,而是科學。 基于量子熱學的量子信息,包括量子通信、量子精密探測和量子估計,具有嚴格的科學基礎。
事實上,量子熱學這一研究微觀粒子運動規律的理論已經進入人們的生活一百多年,并催生了集成電路、激光、核磁共振等技術發明。 這次被科學界稱為“第一次量子革命”的技術飛躍,為現代信息產業奠定了堅實的基礎。
近年來,以量子估計和量子通信為代表的第二次量子革命“即將到來”。 人們正在從被動觀察和應用量子定律轉向主動調控和操縱。 以量子計算為例。 長期以來,量子計算機已被證明在某些領域優于經典計算機。
為了制造更好、更快的處理信息的機器,郭國平在量子領域研究了近兩六年后離開了實驗室,與郭光燦教授一起創立了本源量子。 他聲稱創業的初衷很簡單,“我希望把我的研究成果變成產品,而不僅僅是放在實驗室、故事書、論文集里?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
對標IBM、谷歌,圓圓量子希望打造中國量子計算機,為世界量子計算發展貢獻中國力量。 這不是一件容易的事。 郭國平透露,本源成立已5年,已交付完整的量子計算機,但研發成本遠小于收入,每年蒙受近億巨額虧損。
與發達國家相比,我國在量子領域還存在一定差距。 郭國平表示,量子估計、量子通信、量子精密探測等所有關鍵、原則概念都不是中國提出的,甚至不是中國人提出的。
“量子計算上的測控系統,包括很多周邊的東西,仍然會使用傳統的芯片、元器件等,在產業基礎比其他國家差的情況下,會影響量子計算本身的發展。我們不能責怪女量子物理學家,也要敢于看清現實?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
據悉,我們還需要認識到,量子估計距離實用化和產業化還有很長的路要走,盡管需要20年左右的時間才能研制出具有成熟容錯能力的通用量子計算機。 這位諾貝爾化學獎獲得者提醒,量子計算領域存在炒作,基礎科學與其應用之間總是存在意想不到的起伏。 我們必須小心。
《人類歷史》提到,歷史一再向我們表明,很多我們以為必然發生的事情往往因為不可預見的制約而未能實現,一些難以想象的情節最終成為事實。
“在20世紀40年代,當我們進入核時代時,許多人預測公元2000年的頂峰將成為一個核世界。 第一個人造衛星和阿波羅11號的發射,你們都開始認為到20世紀末,人類可以殖民火星和冥王星。 但這些預測都沒有實現,另一方面,也沒有人想到互聯網會發展成今天的樣子。”
第四次科學革命將在哪些領域爆發,量子熱將在其中發揮什么作用? 事實上,絕大多數人只有站在高處回顧悠久的歷史時才會“恍然大悟”。
以下為談話實錄(已編輯):
一、關于諾貝爾獎和量子估計
“在科學發展的過程中,人類在一定時期內就像盲人摸象一樣。”
搜狐科技:2022年諾貝爾化學獎授予三位量子信息領域科學家,表彰他們在量子糾纏領域取得的成就。 很多人說愛因斯坦的觀點被打破了。 你怎么認為?
郭國平:愛因斯坦思考的問題是,量子熱的這些不確定性是否有更關鍵的原因,而不是量子熱本身的不確定性。
此次獲得諾貝爾獎的三位科學家通過實驗證明了量子態的不確定性,證明了上帝在擲骰子。 所以從這個角度來說,你認為愛因斯坦當時是錯的,但實際上是沒有問題的。 任何科學仍在發展中。 明天的這個理解就是最終的答案嗎? 我有一個開放的心態。
就像從歷史的角度來看,對光的認知經歷了粒子論、波動論、波粒二象性幾個階段。 在科學發展的過程中,人類就像盲人摸象一樣,在一定的時間內,但只有在一定的邊界條件下,我們才給出了我們的認知。 我覺得很難說對錯,尤其是這些前沿科學。
搜狐科技:此次諾貝爾獎對于量子計算產業的發展有何意義?
郭國平:量子熱科學已經進入我們的生活一百多年了。 沒有量子熱科學,就不會有集成電路和激光器。 這次諾貝爾獎的作用,讓更多人直觀地感受到,量子熱不是偽科學,也不是神學,而是科學。 基于量子熱學的量子信息,包括量子估計、量子通信和量子精密探測,具有嚴格的科學基礎。
2. 淺談量子估計的發展階段
“如果用經典計算機作為參考系統,今天的量子計算機仍然處于電子管時代?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
搜狐科技:為什么需要量子計算?
郭國平:蒸汽機剛發明的時候是裝在馬車上的,但是跑得沒有小馬車那么快。 現在回想起來,你認為蒸汽機有用還是沒用?
人類總是追求更快、更好、更多。 我們發現量子估計至少對于一些具體問題,原則上它具有更強大的處理能力和更快的處理速度。
搜狐科技:如果以傳統芯片和經典計算機作為參考系統,您認為量子芯片和量子計算機今天的發展已經達到了什么階段?
郭國平:可能還處于電子管計算機的早期階段,當時計算機比一間臥室還大。
然而,量子估計的發展與傳統估計并不完全相同。 從我們當代人的認知來看,量子計算機并不一定在所有問題上都比經典計算機表現得更好。
因此,量子計算機并不是取代經典計算機,而是相輔相成,對一些具體問題有加速療效的關系。
搜狐科技:哪些場景比經典計算機好女量子物理學家,哪些場景比經典計算機差?
郭國平:沒有什么比經典計算機更糟糕的了。 如果說更糟糕的話,那就是從經濟和復雜性的角度來看。 早已證明量子計算機比經典計算機更好,例如破解對稱密鑰和大數據檢索。
三、談談我國量子技術與發達國家的區別
“我們搭便車習慣了,日本人發明蒸汽機的時候,我們用高性價比、低成本搶市場,但現在他們不讓你搭便車了?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
搜狐科技:與發達國家相比,我國的量子技術處于什么水平?
郭國平:量子信息,包括量子估計、量子通信、量子精密探測,所有關鍵的、原則性的概念都不是中國提出的,甚至不是中國人提出的。
量子估計的測控系統,包括很多外圍設備,仍然會使用傳統的芯片元件。 在這種情況下,工業基礎比其他國家差,這會影響量子估計本身的發展。
就像人一樣,基礎薄弱、身體虛弱的人,只能逐步提高身體素質。 我們不能指責,更要敢于看清現實。
搜狐科技:與經典計算機時代相比,我國量子計算的發展是否更好?
郭國平:量子計算機時代沒有這么慘,也不排除未來會不會出現這么慘。 在觀念和思維上,生產和學習之間還存在兩張皮的現象。 量子估計絕對不是一項只有少數科學家才能完成的孤立任務。
當計算機剛出現時,美國愿意從低性能的計算機開始。 1957 年,我們也有了電子管計算機,但沒有留下來。 如果沒有人使用,再好的東西也沒有生命力。
如果龍芯電腦給你用,但是沒有一個好用,你用龍芯還是用龍芯? 你們都想選擇更好的表現,如果每個人都這樣選擇,我們怎么能超越別人呢?
IBM和谷歌已在全球部署了30多臺量子計算機,超過100家公司和數十萬人正在使用它們。 中國有多少人在使用它們? 有多少公司在使用它? 有多少人知道量子計算機不能留在實驗室?
搜狐科技:國外有多少個人和公司在使用它?
郭國平:基本上是空白,沒有必要討論那幾站、兩站。
你們都在等待蒸汽機越過馬車,卻不愿意參與將蒸汽機裝上馬車、裝上帆船的過程。 我們搭便車習慣了,等日本人發明了蒸汽機,我們就能以高性價比、低成本搶市場,讓他沒飯吃了?
搜狐科技:這也是一個商業創意嗎?
郭國平:但是現在人家不搭你的便車了。
4. 談談原始量子
“與IBM和谷歌相比,圓圓雖然實現了從零到一的步驟,并將整臺量子計算機交給客戶使用,硬件上相差2-3年左右,但軟件方面目前沒有差異?!?span style="display:none">FFx物理好資源網(原物理ok網)
搜狐科技:為什么要從實驗室退下來創辦本源量子?
郭國平:我研究量子芯片這么久了,希望把它做成產品,而不僅僅是放在實驗室、故事書、論文集里。 我們的觀點很簡單,嘗試制造更好更快的機器來處理信息。
搜狐科技:本源自成立以來一直對標IBM、微軟。 本源成立五年來,做了什么? 和IBM、有很大區別嗎?
郭國平:我們實現了從零到一的步驟,把完整的量子計算機交給了客戶,但是他們覺得還可以。 與IBM、谷歌相比,本源在硬件上大約有2-3年的差距,目前在軟件上沒有差異,但未來差異可能會擴大。
舉個簡單的反例,如果你想學習量子計算機的語言和操作系統,你愿意向國外學習,還是向IBM、谷歌學習?
我們把同樣的軟件放在國際開源網站上,國外下載原始源碼的用戶數量比微軟和IBM少很多,甚至比日本用戶下載原始源碼的數量還要少。
搜狐科技:本源目前的財務狀況如何? 您更關注新技術的突破還是利潤?
郭國平:原來的研發成本遠遠小于收入,每年損失近億的巨額。
我們的目標是打造中國量子計算機,為世界量子計算發展貢獻中國力量。 所以,技術和商業必須兩條腿走路。 沒有技術突破,就沒有競爭力。 如果不和用戶在一起,就閉門造車,就很難真正做出對用戶有用的產品。 更現實的是,沒有錢回來支持進一步的發展。
搜狐科技:近五年來本源的發展目標是什么?
郭國平:就像跑馬拉松一樣,關注第一名和第二名,不要被拉得太遠。 在此過程中,我將服務更多的國家相關部門和企業,培養一支量子計算人才隊伍,凝聚力量傳播量子計算不是偽科學,盡全力普及中國量子計算機的操作系統語言。
搜狐科技:從資本市場來看,量子計算已經成為比較熱門的投資方向。 對于這些現象你怎么看?
郭國平:任何事情在發展過程中出現適度的泡沫都是正常的。
但是,我們需要避免將好人和壞人混在一起。 我們不能讓做量子鞋墊的人收錢,5年內從來沒有做過量子計算的人也能收錢。 因為這會產生過多的泡沫、過多的關注、過高的不切實際的期望,并最終導致更大的挫敗感。
搜狐科技:量子計算機是一種用來快速解決特定問題的機器。 什么時候才能給其他行業帶來更重大的改變?
郭國平:解決具體問題就像挖冰。 整個冰塊也是從一點開始的。 從科研人員的角度來看,我們已經證明了我們在個別具體問題上有優勢,因此還需要在其他領域繼續努力探索。
從全球范圍來看,我認為3-5年內,量子估計一定會在一些對生產生活有實際意義的問題上發揮重要作用。 在這個過程中,它可能會與傳統計算機和人工智能進行合作。
搜狐科技:量子計算機有沒有可能像今天的經典計算機一樣走進千家萬戶?
郭國平:我認為未來不會每個人都擁有它,但每個人都可以使用量子計算機并從量子計算機中受益。 我們可以通過云端去云端使用量子計算機,而且這個機器并不一定要進入普通家庭,到每個人的手中。
如果您對量子估計這個話題感興趣,還可以關注2022中國計算機大會()。 12月8日至10日,將在廣州舉辦。 主題包括“量子估計是計算機學者進入的最佳時機嗎?” 》、《量子深度學習的夏天來了嗎? ”以及其他相關內容。