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原创 2020-02-14 13:13  阅读

  p#9.22更新, 增加QA部分在最后, 直接回答大多数人想要知道和了解的问题, 对技术细节没兴趣的可以直接看最后的部分./pp说实在的震动还是很大, 在圈内流传的这份NASA Technical Reports基本让大家都很激动不已, 虽然这个文件的正式链接昙花一现, 但是似乎不少圈内人都知道了这个事情. 但是首先这个工作据推测在去年下半年到今年初就比较成熟了, 见Quantum Supremacy Is Both Closer and Farther than It Appearssup data-text=Quantum Supremacy Is Both Closer and Farther than It Appears data-url=的Intro部分. 而且与IBM Q 最新要上线qubit量子计算机一样, google的实验平台也是53qubit的gmon超导量子比特台子. 显然这两个公司达成了某种默契, 在接下面一段时间里我们还会看见类似当年Intel和AMD的竞争状态. John M. Martinis领衔的Google AI Quantum and collaborators和IBM Q会长期放出差不多的东西来维持平衡./ph2首先强调: 量子霸权是量子系统对其对应的经典系统的霸权, 不是什么国与国, 公司和公司上面的霸权./h2p就目前来看这个工作有三个耀眼的亮点(来源于泄露的文件sup data-text=Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting, Nasa data-url= data-draft-node=inline data-draft-type=reference data-numero=2[2]/sup):/pullib在保持较高保线个qubit./b/li/ulfigure data-size=normalimg src=来源:泄露文件/figcaption/figurep基本看来还是说得过去的Fidelity, 唯一遗憾的单比特门在gmon上的表现不佳, 对于两比特门看起来比较正常./pullib实现了人类目前最大的量子线路./b 试验中分别实现了53qubit的pseudo-random quantum circuit generation线路并执行 img src=轮, 最终的Fidelity为 img src=虽然很差但是在 img src=置信区间内)./lilib展现了所谓Quantum Supremacy, 所谓的量子霸权./b 模拟b全振幅/b的43qubit的量子态的演化, 展示了hybrid Schordinger-Feynman algorithm. 同样的程序达到了Julich supercomputer Center的机子( img src=的极限, 总共花费了 img src=万亿的core hours和1 petawatt时的能量. 在Martinis的这个芯片上用了 img src=跑了 img src=万次. b按照文章的结论, 实现了 /bimg src=层, /bimg src=的量子线路, 在量子计算机和经典计算机上以相同的保真度实现, 经典计算机 (一百万个核心)需要10000年, 而在量子计算机上需要 /bimg src=来源:泄露文件/figcaption/figurefigure data-size=normalimg src=来源:泄漏文件/figcaption/figurep此外也有一个问题暴露出来: 线路最终保真度依然低下, 这么庞大的量子线路导致最终只能以 img src=的保真度实现, 距离实用还要遥远的距离. 此外, 在给出的保真度前提下, 是难以做量子纠错的. 本次撤回的主要原因很有可能是同行评审的需要, 甚至是在等待和IBM Q同期发布./ppb总而言之, NISQ的时代已经到来了, 量子计算的潜力已经显现/b, 它已经反击任何幼稚的敌对者的攻击了. 此外, 在量子模拟(也是量子计算的初心)的领域, 似乎可以考虑做一些事情了. Ion trap自从上次IonQ的大新闻过后一直没有动静, 但我相信不久也会有类似的新闻./pp实际上值得关注的还有IBM Q最新上线qubit的量子计算机, 其两比特门的保真度已经相当高了, 而且今天十分火爆, 排队序列一度超过1000个任务. /ppb不要有过高的期望,也不应持毁谤的态度. /b从历史的角度上来看, 量子计算的发展和计算机的发展历史是相同的, 你不能指望在Atanasoff–Berry Computer上通用计算, 也不能指望在ENIAC玩魔兽世界. 那时候我们在担心计算机不能纠错, 但是后来的发展让人意识到这些都是不必要的. 所以要发展的看问题./pp量子计算的未来似乎不那么遥远了, 我还是挺激动的, 睡了明早继续干活./pp最后看见了一些面目可憎的言论。对此我的回应只能是,潘建伟老师在中国量子信息界作出的贡献的不可磨灭的,朱晓波、王浩华、孙麓岩这些人的工作在国际量子信息领域也是很有声誉的。广东集团娱乐官方网站但是,我们毕竟还有很长的路要走. 美国的量子超导芯片起步早,团队多,更是有大公司财力支持,相对于他们我们的科学家还有很多困难. 当然,事事争那么点面子也是无聊且无益的东西,看到了前行者在工艺设计上的问题才有助于我们改进. 科学就是科学,不以个人的好恶感情而转移. 国内的大公司在这些领域布局也很早,据我了解大家在量子平台/软件领域也有深厚的积累,只要不去搞ppt发布我觉得都应该支持./ph2biQA/i/b/h2ollib本次Google验证量子计算的53位量子计算机会不会带来什么军事/国防上的优势?/b/li/olp答: 显然是没有的, 我们现在在的这个量子计算机的时代叫做NISQ(带噪声的中等尺度量子计算机), 这些量子计算机顶多能用来做量子模拟/量子化学的相关问题, 距离实现超越还有很远很远的的道路. 而且很多人本身对量子霸权具有误解, Quantum Supremacyb本来就是指在某一实际应用中量子计算机超越了经典计算机, 因此量子模拟/量子化学本身就是实际问题啊, 只是除了少部分科学家大多数人用不到而已./b 没有必要一提量子计算机就来句, 给我实现个超越经典的RSA分解, 这是由于你完全不了解这个行业./ppb2. 我什么时候能玩上量子游戏/使用到量子软件?/b/pp答: 我个人比较积极, 基本20-50年以内吧. 一些量子计算机上的早期算法, SVM, 聚类分析都已经有了, 然而量子计算机依然有框架性的问题, 我们不能做量子的拷贝和存储, 对旧有的框架挑战比较大, 很长或许永远都是经典计算为主, 量子计算提供硬件加速./ppb3. 我国在量子计算领域做的怎么样?/b/pp答: 已经很不容易了好吗. 一帮人下面开喷在量子投入世界第一, 我劝你们不要看那些今日头条来的消息了, 就说这次实现Quantum Supremacy的John M. Martinis组, 是Google主要投资, 依托UCSB以前的积累搞出来的. 这里面要烧大量的钱, 为了保持超导状态, 要采用稀释制冷机, 每天开着不能断电还有液氦的损耗, 而国内有完整的稀释制冷机+芯片+芯片设计能力+靠谱的实验人员的组两个指头都能数完, 去查查他们组的固定资产可能还不如Martinis组的零头. 那个时候我国没有那么多投入资金, 所以大规模尝试量子通信, 因为相比起来那个投入是比较低的./pp一些稍微有几个赞的外行朋友上来就是对潘老师一顿批评, 但是这显然是错误的. 完全不是什么要自保需要, 潘老师的工作, 墨子号这些, 我是从内心肯定的, 我所看到的毁谤潘老师主要是来自科学网之类的已经沦为民科网站的信息源./pp潘老师的贡献是有目共睹的, 潘老师出来自己能力过硬(第一个GHZ), 手底下的团队也不仅能人多, 方向也齐全(这得归功于潘老板的布局). 实际上国内朱晓波, 王浩华, 清华和中科院的团队做的也不错. 不少也已经部署上20+qubit的芯片了, 只是这些测试和改进是旷日持久. 而且有一点很大的不同是, 国内的教授手底下基本要招新学生的, 严格意义上这是需要成长的科研团队, John M. Martinis不招学生, 是完全成熟的科研团队./pp几大科技公司也布局了量子计算, bBATH, 综合评价是互有优劣/b, 客观而言没有一家特别强的(只有喜欢把自己宣传成特别强的), b腾讯和华为都在布局量子模拟为核心的平台(强应用), 百度和阿里巴巴更倾向于更基础的研究和人工智能领域/b(基本就是公司啥做的强我就做啥), 大家都在干活也都有产出. 只是这些产出可以没有自媒体能看得懂啊, 怎么给你宣传, 看见自媒体的宣传我都尴尬. 此外还有一些初创公司, 本源(量子点量子计算), 量旋(NMR量子计算), 国仪(金刚石色芯量子计算). 我们和国外有差距, 但是并不大, 只有加以投入我们或许能找到更好的路线. /pp4. 本次实验保真度低 img src=是不是意味着没有用?/pp答: 保真度低确实是个问题, 需要长期改进. 但这不意味着这没有意义, 在计算模型中本来就有不确定性图灵机/概率图灵机之类的, 我们是可以按照一定概率来接受答案的, 因此, 我们确实没有必要每次都 img src=的算对, 只要相对提高它到一个阈值就可以了. 而且, 这样大数目qubit实验的主要问题来源是crosstalk(串扰)和测量, 只要在这个方向上做一定改进就会有巨大的突破. /pp5. 这只是NASA的阴谋/贸易战到了最关键的时候/你说的就靠谱?/pp答: 此类回答一般可以称为反智的阴谋论. 一般不予回答. Google和IBM Q的发布都是针对全世界的, 不是针对某个国家的.b IBM Q的小比特数量子计算机(5qubits,16qubits)全世界的团队/个人都可以使用./b b本身这些技术的进步都是人类技术进步的一部分, 明明可以考虑如何更好的在化学合成, 制药等领域应用, 某些人眼里就只剩下我们不是第一个, 这玩意就是用来打仗的. 我觉得这种看法对于有专业精神的科学家是挺无语的. 不要拿狭隘的民族主义情绪去评价这件人类意义上重要的事情. 计算机还是外国人发明的, 也没见几个人来大张旗鼓的抵制. /b/pp有人质疑怎么还没有正式发布你们就知, 少司命和我算同行. 他做quantum devices, 我算是做超导操控的, 要是我们这些人都不能第一时间得知别的团队的最新进展, 那才是可怕的. 我确实想念以前的知乎, 大家讨论都很专业, 有理有据, 现在真的是一言难尽. /pp很多人在怀疑说这个文件发布又撤回的操作, 这个原因我直言是b因为同行评审的需要, 也可能是要和IBM Q做背对背实验/b, 而且最近补充材料我也已经看到了, 没有任何可能, 因为这就一个科学家团体的信誉问题, 像John Martinis这些人, 完全不可能因为某种商业需要为一件造假的事情去背书, 因此实际上这是一场泄漏事故而非什么操作./p

  #9.22更新, 增加Q&A部分在最后, 直接回答大多数人想要知道和了解的问题, 对技术细节没兴趣的可以直接看最后的部分.说实在的震动还是很大, 在圈内流传的这份NASA Technical Reports基本让大家都很激动不已, 虽然这个文件的正式链接昙花一现, 但是似乎不少圈…显示全部

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