文| AI財(cái)經(jīng)社 牛耕
編輯 | 趙艷秋
量子計(jì)算機(jī)“九章”的余熱仍在。最近，中科大潘建偉團(tuán)隊(duì)的朱曉波教授在濟(jì)南人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)高端峰會(huì)上，談了全球量子計(jì)算的研究進(jìn)度問(wèn)題。
2020年12月4日，中國(guó)科技大學(xué)宣布，潘建偉和陸朝陽(yáng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建出76個(gè)光子的100個(gè)模式的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。報(bào)道中稱，在某些問(wèn)題的計(jì)算上，九章比“世界第一超算”日本富岳快100萬(wàn)億倍，比谷歌在2019年發(fā)布的量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”快100億倍。
但九章很快引發(fā)北大涂傳詒院士等人的質(zhì)疑，認(rèn)為九章還遠(yuǎn)沒(méi)到能用于計(jì)算的水平。此后討論持續(xù)了數(shù)個(gè)月。
在量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)路線上，朱曉波表示主要有超導(dǎo)、半導(dǎo)體量子點(diǎn)、線性光學(xué)和離子阱幾個(gè)方案。谷歌采用的是超導(dǎo)方案，中科大九章采用的是光量子方案，另外也在做超導(dǎo)體方案，距離谷歌大概有1-2年差距。
量子計(jì)算機(jī)何時(shí)可以進(jìn)入實(shí)用階段？朱曉波表示，人們樂(lè)觀的估計(jì)是5-10年。
朱曉波表示，量子計(jì)算有兩個(gè)核心指標(biāo)：一個(gè)是實(shí)現(xiàn)了多少量子比特的糾纏，另一個(gè)是有多少保真度。后者決定是否能“量子糾錯(cuò)”，這是量子計(jì)算的必要步驟。而保真度高于99.4%，就是這些量子比特可用的臨界點(diǎn)。
目前在全世界范圍，只有谷歌能實(shí)現(xiàn)53個(gè)量子比特、99.45%保真度的量子糾纏。然而，國(guó)內(nèi)公司常喜歡稱自己實(shí)現(xiàn)了多少量子比特的糾纏，對(duì)保真度卻避而不提，這對(duì)公眾是一種誤導(dǎo)。某種程度，這也是一種忽悠。
而中科大的進(jìn)度是，能實(shí)現(xiàn)60個(gè)比特、99.5%的糾纏，略比谷歌強(qiáng)一點(diǎn)，但因?yàn)槟壳斑€沒(méi)解決量子比特的讀取問(wèn)題，所以還未發(fā)表。
那么，量子計(jì)算機(jī)何時(shí)能達(dá)到實(shí)用階段？朱曉波預(yù)計(jì)，以中科大的研究速度，5年內(nèi)能實(shí)現(xiàn)1000個(gè)量子比特糾纏、99.5%的保真度。這將進(jìn)入量子模擬應(yīng)用的階段，是“量子計(jì)算最重要的里程碑。”10年內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)個(gè)量子比特糾纏、99.8%的保真度，就可以用來(lái)求解很多量子化學(xué)的實(shí)際問(wèn)題了。
量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度遠(yuǎn)快于經(jīng)典計(jì)算機(jī)，因此被稱為“量子計(jì)算優(yōu)越性”（量子霸權(quán)）。但這些算法還沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何使用價(jià)值。朱曉波說(shuō)，谷歌的懸鈴木計(jì)算機(jī)，具有優(yōu)勢(shì)的算法，同樣沒(méi)找到任何使用價(jià)值。
谷歌CEO桑達(dá)爾·皮查伊在美國(guó)加州圣芭芭拉實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)谷歌量子計(jì)算機(jī)旁
目前看來(lái)，量子計(jì)算機(jī)對(duì)世界將有一次嚴(yán)重的沖擊，是能夠破譯RSA加密算法。這是一種非對(duì)稱算法，原理是分解大數(shù)的質(zhì)因子非常困難，算出質(zhì)因數(shù)的乘積卻很容易。如果量子計(jì)算機(jī)能夠破譯RSA算法，將顛覆全世界的密碼體系，屆時(shí)人們不得不選用另一種加密方式。
對(duì)于這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，朱曉波表示，“達(dá)到2000萬(wàn)個(gè)量子比特糾纏的時(shí)候，可以破譯RSA-2048算法，用時(shí)大概8小時(shí)。”從現(xiàn)在來(lái)看還遙遙無(wú)期。
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關(guān)鍵詞： 量子 計(jì)算機(jī) 時(shí)能 至少
