哎,西南交大在量子計算領域新品翻車,恐晉升為"民科大"

11月17日,西南交通大學公眾號發佈一篇名為《交大造,國內首臺數字量子計算機來了》。標題醒目,顯眼。標題突出了幾個關鍵點:第一,描述的

設備是西南交通大學制造;第二,這是國內首臺;第三,也是最重要的,是數字量子計算機

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難道西南交大”重磅新聞“,推出量子計算機了?看到朋友圈的文章立馬來一探究竟。

數字量子計算計算機是什麼?

首先,亮出主角:薛定諤計算機(數字量子計算機)

該設備是是由西南交大控股的深圳市永達電子信息股份有限公司開發。公司負責人聲稱深圳永達經過多年潛心研究,在類腦計算即量子計算方面取得重大突破。採用與谷歌、IBM為代表的物理量子計算(低溫超導)不同的量子製備和模型原理,在全國首創了數字量子計算機。設備長這個樣子:

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還會發光?

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文中稱,該設備是以“數字”比特為計算基礎,計算過程遵守量子力學規律的新型量子計算系統。這裡問題來了,以數字比特位計算為基礎,那意味著沒有物理量子物比特,意味著所用量子比特是經典計算機所模擬的比特。也就說是,用數字比特,模擬物理比特,並準守量子力學規律運算的系統,這聽起來有些熟悉,不就是”

量子模擬器“嗎?

量子模擬器即是使用經典計算機,通過數字模擬物理量子比特方式執行計算,主要為研究學習而開發。由於受到物理硬件的限制,對於全振幅的模擬有很有限。這也是為什麼谷歌開發的53位量子計算機能夠實現量子優勢,那是因為經典計算機在對待谷歌獲得優勢的這個問題上,無法模擬到53位去解決同一個問題,否則,谷歌何處得來的優勢?

什麼是量子計算機?

這裡,回顧一下量子計算機的定義與基本要求。如下是通識維基百科的解釋。

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量子計算機使用的是一種使用量子邏輯進行的計算,處理存儲數據的單元是量子位(Qubit,也作量子比特)。在量子客上也看到過一篇較為簡單的介紹《精,一文讀懂量子計算》,文章簡述了量子計算的基本概念,通俗易懂。

而對於建造可用量子計算機,2000年DiVincenzo提出了5條標準(即DiVincenzo criteria),只有滿足這5條標準的物理體系才有望能構建出可行的量子計算機,也才能被叫做”量子計算機“。這裡參考了Steven發佈在Qtumist.com上的文章《DiVincenzo 準則詳解》[1]。具體的5條標準是:

一、有可表徵的物理量子比特;

二、能很好的將量子態初始化至初態;

三、退相干時間比門操作時間長;

四、擁有一套通用的量子門操作集;

五、具有特定量子比特的測量能力;

附上英文版的:

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依據上面的推理,薛定諤計算機,不屬於量子計算機的範疇。”數字量子計算機“的表述有點”曖昧“,不知道的還以為開發出了新新型量子計算機。

因為該設備本質上就是一臺經典設備,沒有物理的量子系統,就不能稱為量子計算機,即使有,如果計算單元不具備DiVincenzo 準則中的任何一條,也會被質疑。熱度可以蹭,量子有風險。D-Wave也被質疑所提供物理系統並不能稱為量子計算機。而模擬器,在普通的筆記本電腦上就能安裝使用,我就使用華為的Hiq學習,並沒有去連接一個巨大的一個物理設備,在本地機器上就可以測試。

結尾,本討論文章主要就針對量子計算機這一個問題做討論,其他的應用諸如薛定諤計算機用在了12306的信息安全防護,一概不問,不過交大文章內容容易讓人認為量子計算已經開始使用在這些領域,對公眾帶來不必要的誤導。不好意思給交大的校友潑冷水。厲害了,我的交,估計要改名為:害了我的交

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這裡僅僅是從量子計算學習者的角度來判斷商家發佈的設備是”真量子計算機“,還是”偽量子計算機“。因為這個領域被”量子水“和”量子速讀“等汙染不小。一不留神,又被教育高大上的知識。

每次給朋友自我介紹說自己是學習量子科學的,要麼一臉發矇高大上,要麼一臉鄙視我是賣量子鞋墊的,我們真需要正確的認識量子科學,沒有量子科學,不可能有互聯網的繁榮。這裡也期望投稿的平臺能給公眾提供一個可信,科學的量子技術展示窗口,讓人們認識”偽量子“,並理解真正的量子科學,理解量子計算機。

這時,薛定諤爬出墳墓,蹣跚來到西南交大:

薛定諤:西南交大,您用我名字造了個什麼?

西南交大:與谷歌、IBM的物理量子計算不同的中國首創數字量子計算機。

薛定諤:哪裡不一樣?

西南交大:我們以“數字”比特為計算基礎,計算過程遵守量子力學規律的新型量子計算系統。

薛定諤:啊,沒有物理比特,那量子計算機是怎麼回事?

西南交大:是啊,交大造,數字量子計算機!

薛定諤:哎,你”造“啊!我看你造了個”球“。

(如上僅幽默一用,別無他意,感謝量子客提供發佈)

截止本文發出,原文已被刪除,原文內容請參考知乎[3]


[1]《DiVincenzo 準則詳解》https://www.qtumist.com/post/9331

[2] http://gd.ifeng.com/a/20191115/7822548_0.shtml

[3] https://www.zhihu.com/question/356418518

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