如何看待中国量子计算原型机「九章」问世，超越谷歌实现「量子霸权」？ 第2页

首先恭喜中科大团队在量子竞赛中拿下一分，打破了Google的量子垄断。

据中国科学技术大学12月4日消息，该校潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论，该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍（“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年）。等效地，其速度比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这一成果使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑：量子计算优越性（国外也称之为“量子霸权”）。

高斯玻色取样量子计算机能够完成任何经典计算机都无法在合理的时间内完成的计算，这是继Google在2019年使用Sycamore量子计算机首次展现出量子计算的优越性（量子霸权）后，首次由中国团队实现了这一壮举。

目前我比较担心的是九章局限性问题：它只能执行一种任务，即高斯玻色取样。相比之下，Google的量子计算机可以进行编程从而执行各种算法，2020年8月的论文《Hartree-Fock on a superconducting qubit quantum computer》已经成功地模拟了简单的化学反应：仅使用十二个量子位对化学反应进行了多次量子模拟，包括对二氮烯的异构化机理进行建模。

但是不论如何，消息还是非常的振奋人心，期待未来能够看到中国团队更多的研究成果。

实现突破是好事，没事鼓吹什么“霸权”搞标题党乱写文章就有问题了。

且不说文章作者曲解特定的计算能力，故意夸大宣传。就算不懂量子计算机，有一定的常识以及分析能力就知道这篇文章在胡说。

就说一点，超越现有计算机上千亿倍的计算能力，如果这是真的的话必然不可能报出来，这将是超越核潜艇位置的极端机密。有着这样级别的算力那就是对其他人的降维打击，即使现在中美差距再大，10年之内中国必将技术碾压世界上其他任何国家。不要说中国了，就算是现在全球最强的美国弄出来这个技术，第二天中俄英法必然联手上门要求技术共享。美国敢不共享，其他4大流氓就敢一起掀桌。毕竟现在去要还有资格，现在不去就怕过几年连资格都没了。

2020年12月4日，许多媒体报道了一个量子计算的大成果：中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳等人实现了“量子计算优越性”里程碑，比目前最快的超级计算机快一百万亿倍！具体地说，他们构建了一台76个光子100个模式的量子计算机，叫做“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。也就是说，“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年。

这些话是什么意思呢？大多数人恐怕断句都困难。有不少媒体来采访我，我告诉他们，这里的基本原理在我以前的文章中都已经讲过了。

最近我正在写一个量子信息科普系列文章，刚好要写到量子计算机的进展。这个新闻，就是这方面的一个里程碑。

在这里先稍微解释几句，如果想了解更详细的原理，欢迎去读我的文章。

一，量子力学是物理学的一个基础理论。跟它相对的牛顿力学，被称为经典力学。对微观世界的正确描述一定要用量子力学，如果用经典力学就会犯错。

二，量子计算机是用量子力学原理制造的计算机，目前还处于很初步的阶段。相应的，现有的我们在用的计算机被称为经典计算机。

三，量子计算机有希望远远超过经典计算机，就像这里说的，超过一百万亿倍之类。

四，量子计算机之所以能超过经典计算机，是因为它用到量子力学的三大奥义：叠加、测量和纠缠。这三大奥义的意思，请参见我的文章。

五，量子计算机并不是对所有的问题都超过经典计算机，而是只对某些特定的问题超过经典计算机，因为对这些特定的问题能设计出高效的量子算法。对于没有量子算法的问题，例如最简单的加减乘除，量子计算机就没有任何优势。

六，九章处理的问题，叫做“高斯玻色取样”。大致可以理解为，一个光路有很多个出口，问每一个出口有多少光出去。

七，量子计算机在某个问题上超越现有的最强的经典计算机，被称为“量子优越性”或“量子霸权”。九章的成果，就是实现了量子优越性。

八，2019年，谷歌第一个宣布实现了量子优越性。他们用的量子计算机叫做“悬铃木”，处理的问题大致可以理解为：判断一个量子随机数发生器是不是真的随机。

九，这两个成果都很重大，不过目前还没有实用价值。因为它们处理的问题都很偏门，是专门找了两个最有利于量子计算机的问题来实现量子优越性。

十，量子计算机能不能处理有实用价值的问题？回答是：能。例如一个非常重要的问题，因数分解，就是量子计算机有快速算法的。因数分解的困难性是现在最常用的密码体系RSA的基础，所以量子计算机能快速进行因数分解，就意味着能快速破解密码。

十一，问题只是在于，现有的量子计算机只能分解很小的数，还不足以破解实用的密码。所以在实现量子优越性之后，下一个重要的目标就是对一个有实用价值的问题，造出超越经典计算机的量子计算机。

十二，九章跟悬铃木的区别，一是处理的问题不同，二是用来造量子计算机的物理体系不同。九章用的是光学，悬铃木用的是超导。这两个没有孰优孰劣，只是不同的技术路线。

十三，请注意措辞，九章的成果牢固确立了我国在国际量子计算研究中的“第一方阵”地位。这是因为有悬铃木在前，九章毕竟是第二个，所以只是说中国跟美国相差不远。而在量子通信方面，我们就不说什么“第一方阵”了。因为那里没有方阵，中国明确是世界最先进的！

又到了文化素质低只会喊niubi的时候了……

诺奖在人文方面没有什么公信力。

在理工科的诺奖还是值得尊重的。

而这个项目，我觉得是诺奖级的。