关于潘建伟陆朝阳组刚刚发在 Science上的量子霸权项目「九章」

andy00126

 

关于潘建伟陆朝阳组刚刚发在 Science上的量子霸权项目「九章」，中文自媒体已经发了好几篇报道了。但有一篇英文博客还是值得看一下：http://t.cn/A6qvTQDd。 作者是 Scott Aaronson，这个领域最重要的专家之一，也是潘陆这篇论文的审稿人之一。

摘录几个好玩的点：

1. 这个结果跟去年 Google team 相比，最大的好处是堵上了 IBM 的嘴。有些人可能还记得 IBM 在 Google 的量子霸权结果出来的时候非常不服气，说你这个我们传统方法也能做！根本不能证明量子计算的优越性！但潘陆这次的结果已经是传统方法很难模拟的了。

2. Gil Kalai （一个非常著名的数学家，量子霸权的怀疑派，在 Google 的结果出来的时候反复表示不信）曾经专门写过好几篇文章论证为何用多个光子做玻色采样（正是潘陆这次做出来的结果）理论上绝不可能成功。这么喜闻乐见的打脸机会 Scott 怎么会轻易放过呢……

3. Scott 审稿的时候问你们为啥只做三十个光子？感觉你这个办法可以多做点啊。过了几个礼拜，作者回复说我们听你的做了四十个光子的，结果花了四十万美金，心疼钱决定不再做更多的了。

4. 陆朝阳在年初中国口罩产能回复但美国到处买不到口罩的时候给 Scott 寄了两百个口罩过去。Scott 说：我当然很感激啦但我绝对没有在审稿的时候因此有所偏向！

最后加一点评论。去年 Google 首次实现量子霸权的时候，Google CEO Pichai 说这是量子计算领域的 Hello World moment。量子霸权这个词的发明人 John Preskill 当时是这么评论的：他在 2012 年提出量子霸权这个概念的时候问过，大规模量子计算究竟是非常非常困难，还是不可思议地困难？前者意味着还有几十年的路要走，后者意味着可能还要几个世纪。Google 这个成果让他更相信前者了。

一年后潘陆这篇论文就又把 Google 的工作往前推进了一大步。现在看来，可能真的是前者。

 

 

红旗漫

 

懂的人都懂，对于巨佬来说，蚂蚁的声音算不了什么，期待后续。
这一项进度还能往前推的 科院已经开始发文集人组方向了   卡脖子问题实现，不再是虚无缥缈的事情今后

 

 

andy00126

 

一群无知的小丑在那冷嘲热讽……

 

 

andy00126

 

今天（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。#V光计划# #科技袁人# #微博公开课#
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！