科学宣传的浮夸风?中国量子计算机比超级计算机快1百万亿倍

昨天被中国量子计算机“九章”刷屏,朋友圈里不少人转了。

作为一个理工女,也是欢欣鼓舞,连忙看了一下,被那些数据亮瞎了眼。在中科大的官微上说,中科大的量子计算机处理高斯玻色采样,速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。

我一开始漏了个“亿”,后来仔细看才发现了“一百万亿”,当时就震惊了。

而且,这个速度比2019年谷歌发布的量子计算机“悬铃木”快1百亿倍。我再次惊呆。

但我马上就想到,这个一瞬万年的速度对人类的发展是颠覆性的,我们什么时候能真正用上这些东西呢?是不是我们的世界就会发生翻天覆地的改变了?我又高兴又害怕。

于是,我研究了一下原理,发现不需要这么害怕。中科大的这个成果作为论文够格,但离落地还非常非常遥远。另外,中科大作为一顶尖大学,在宣传上好像有点浮夸。

量子计算机运算快的本质

量子计算机运算速度快,主要原因是利用了量子特有的性质:纠缠态和叠加态。简单说来,一个电子比特,只有两个状态,一个量子比特可以表示很多个状态。传统计算机用的是串行计算方式,量子计算机用的是并行计算方式,只要量子数足够多,量子比特足够多,多复杂的运算都可以瞬间完成。

当然,前提是要对问题设计出合适的量子计算方式。

所以,在2019年,谷歌“悬铃木”宣称用了3分20秒,来完成了最快计算机需要一万年的运算,宣称获得了量子霸权。IBM进行了反击,设计了一个算法,在经典计算机上只花了2天半的时间,不需要谷歌宣称的1万年。

所以,算法不一样,可以导致运算速度的巨大差异。

这个很好理解,我举个简单的例子,如果用乘法算3*100很快,但如果让一年级小学生,用加法的方式算3+3+3+3+……3,就慢不少。

谷歌和中科大量子计算机的实质

刚才说的量子计算机的算法好是好,但并不是通用的,就是说,某些问题才能找到合适的算法。比如,谷歌算的是跟随机数有关的问题,中科大算的是高斯玻色采样。这两个原型机大概率是不能互用。

中科大宣称比谷歌的量子计算机快1百亿倍,我不知道这个结果是怎么出来的。因为如果拿中科大的原型机来算随机数,有可能速度更慢,或者出不来结果,速度没有任何的可比性。

宣传文稿中大力宣传了速度。其实,对于科学界来说,速度不是关键,能够从论文走到实际中才是更为重要。

刚才说了,现在有的量子计算机只能处理特殊问题,如果能处理通用问题,比如造出一个乘法器,不管速度比现在的计算机快还是慢,那就是真正的人类一大步。当然,不能通用,能解决一大类问题也行。

除了这个通用性问题,还有原型机跟实际应用的距离。

谷歌用的是低温超导,对环境非常苛刻,离应用还挺远。但中科大用的是光量子,在我看来,根本不是计算机,没有算,只是一个实验装置。大家从我放的图片就可以看出来。

当然,做出实验装置还是很了不起的。但这个比现在最快计算机快1百万亿倍的意义就没这么大,因为理论上,不,多费点钱,光量子数再增加,速度还可以更快。

量子通信

我自己认为,有关科学的报道还是尽可能严谨一些。如果科学都浮夸了,那其他的怎么办呢?

比如,量子通信。这个火了很多年,我一直憧憬着量子通信数据量大,保密性强。媒体和有关人员也是四处宣扬。结果是,又有公司上市,又有北京到上海建成了量子保密通信的“京沪干线”,然后,出来说,这是量子密钥传输,不是真正的量子数据通信。

一口鲜血喷键盘上。

作为一个理工女,我想我能分清量子密钥的传输、数据的量子传输,但结果是反怪大众不懂。

好吧,希望这次宣传量子计算机的时候,能严谨、清楚一些。

欢迎大家指正。

五道口的颜学姐
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功能介绍:学习工作生活在清华园,愿意分享教育、高考和就业。

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