谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

今年10月,在美國宇航局(NASA)9月份的“烏龍事件”之後,谷歌正式宣佈了“量子優勢理論”的證明。令人驚訝的是,白宮在激發了學術界的熱情之後,也迅速對媒體做出回應。在這項引人注目的工程背後,是美國政府與學院合作的結果。

10月23日,谷歌人工智能量子組正式宣佈完成“量子優勢理論”。

這是原論文被刪除一個月後,整個科學界都為此煩惱了整整一個月。最後,量子優越性的懷疑得到了解決。谷歌在《自然》雜誌上發表的論文是一個有力的回應。

本文詳細介紹了他們的53位量子計算機sycamore(sycamore)只用了200秒就完成了世界上最快的超級計算機需要10000年(約18億倍的速度)的計算。

但這個故事又增加了一個不易被注意到的新線索:在谷歌發佈的當天上午,美國首席技術官邁克爾克拉齊奧斯(Michael kratsios)在其《財富》(fortune)專欄發表了一篇評論,宣稱谷歌已經取得了非凡的新成就,並強調這一發現是通過學術界和特朗普政府的支持實現的。

谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

Michael kratsios,首席技術官,美國

美國首席技術官的角色是在奧巴馬時代創建的,邁克爾·克拉齊奧斯(Michael kratsios)今年由特朗普親自提拔。在加入特朗普政府之前,克拉齊奧斯是彼得·泰爾投資公司泰爾資本(Thiel capital)的首席執行官,也是另一個泰爾項目對沖基金克拉裡姆資本(clarium capital)的首席財務官。

首席技術官一職就技術問題向總統提供諮詢,致力於技術政策,作為與私營部門的聯繫很重要。與前任相比,位於白宮科技政策辦公室的Kratsios為這一角色帶來了獨特的風險投資視角。

美國科技政策辦公室也通過電子郵件發表了類似的官方聲明。

“沒有一個實體能夠單獨實現這一歷史性里程碑,”kratsios在其題為“美國如何實現”量子霸權”的文章中說相反,學術、工業和政府團隊自下而上共同努力,促進科學的界限,釋放人類進步的新潛力。”

白宮領導的美國政府的及時出現讓我們不禁要問,谷歌的量子優勢背後隱藏著什麼?

1

躲在後面的人

谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

為了證明量子優勢理論,谷歌的團隊研究從基礎研究開始。他們的全部工作從一開始就離不開政府實驗室的支持。

kratsios在他的專欄中說,谷歌首先開始了自己的努力,並在加利福尼亞大學、聖巴巴拉大學和國家科學基金會(NSF)支持的其他大學進行了試點實驗。之後,谷歌依靠能源部的超級計算機和美國宇航局量子人工智能實驗室的聯邦專家的支持,完成了驗證量子算法的艱鉅任務。

聯邦政府和學術界的支持無疑為谷歌的研究掃清了道路。同時,他們還與美國航天局艾姆斯研究中心、橡樹嶺國家實驗室和設在德國的歐洲跨學科研究中心合作。

這位技術官員說:“這三個組織在高性能計算方面有著豐富的經驗,並幫助開發了經典的量子電路模擬器,這有助於我們驗證量子至上的主張。”

他還說,特別是美國宇航局(NASA)是該模擬器的主要開發者,該模擬器可以使用橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的summit超級計算機來驗證谷歌的量子優勢。並指出,這是世界500強超級計算機中的第一臺。

他還表示,除了在加州大學、聖巴巴拉大學和NSF的關鍵財政支持下所做的硬件努力外,谷歌還與美國國家標準與技術研究所(National Institute of standards and technology)合作,探索新興技術的應用。

隸屬於谷歌的Kratsios說:“我們感謝一路上得到的所有幫助和支持。”

2

“無與倫比的創新生態系統”

谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

美國倡導的14個創新機構的創新網絡

谷歌量子優勢的實現是美國無與倫比的創新生態系統的結果。

這個生態系統是美國學術界、私營部門和聯邦政府之間獨特合作的結果。

一些評論家可能認為量子優越性的證明只是一項偉大的科學成就,沒有實際應用價值。然而,正是這種觀點忽視了量子計算的驚人潛力。而美國政府,他們不這麼認為。

“無論量子計算的未來如何,我們知道它將是革命性的,它將在美國建成,”kratsios寫道。在特朗普政府的領導下,聯邦政府正在加強創新生態系統,使這些成就成為可能。我們堅定支持量子計算,支持量子計算的研發。

因此,美國政府機構一直全職工作:能源部國家實驗室、國家科學基金會、國家標準與技術研究所(NIST)、美國國家航空航天局、國防部以及許多其他聯邦機構和項目的研究人員進行了基礎量子研究,這促進了實現量子優勢的努力。

非常重要的是,本屆政府的預算通過促進各機構之間的研究和協調,將量子科學列為優先事項,這表明美國政府致力於量子研究的發現和創新。

2018年,特朗普總統簽署了里程碑式的《國家量子倡議法案》,為聯邦政府量子研發提供了有力支持,併成立了第一個協調辦公室,在管理範圍內儘可能協調和加強整個政府的量子政策。

該法還指導NIST建立和擴大與私營部門、學術界和聯邦實驗室的量子聯盟,整合美國的創新生態系統,併為我們未來的高技術經濟提供更多的發現和發展量子技術基礎。

他們相信,自上而下的制度能夠通過無情的效率,迫使所有相關人員朝著同一目標努力,取得有限但具體的成果。

儘管這樣的制度沒有為個人智力、開箱思維、人際關係、大膽思想、動態競爭和快速適應留下空間,但它都在促進美國的蓬勃發展,幫助美國成為“人類歷史上最具創新性的國家”。

Kratsios認為,今天的美國即將迎來下一代量子技術,它帶來了創新生態系統帶來的技術優勢。

3

美國量子計算的進展

谷歌「量子霸權」背後:美國政府大力支持量子計算信息產業

雖然谷歌的里程碑目前沒有實際意義,但隨著各國和企業在量子領域展開競爭,仍存在諸多風險。

正如克拉齊奧斯在文章中提到的,人們希望美國能與中國等競爭對手形成鮮明對比。

此外,最大的爭議來自我們自己的國家。作為谷歌最大的量子競爭對手之一,IBM發表了一篇文章,挑戰谷歌最初的說法,即經典系統實際上可以在兩天半內完成相同的任務。

IBM研究人員說:“這實際上是一個保守的、最壞情況下的估計,我們預計隨著進一步改進,模擬的經典成本將進一步降低。”但谷歌支持這一發現。

IBM首席執行官Sundar Pichai週三在接受麻省理工學院技術評論(MIT Technology Review)採訪時表示,“量子至上”一詞具有誤導性。

皮查伊說:“我的回答是,這是一門技術語言藝術。業內人士充分理解這一里程碑的意義。”

皮查伊說,對於谷歌來說,這只是個開始。與人工智能等其他突破性技術一樣,量子計算對企業來說充滿了光明的前景。

皮查伊還將這一新突破與萊特兄弟不朽的首次飛行進行了比較。”第一架飛機只飛行了12秒,因此沒有實際應用。”。但這表明飛機有可能飛起來。”

而全球量子界的成員似乎也受到了這一消息的啟發。

澳大利亞悉尼量子計算初創公司q-ctrl的創始人兼首席執行官、實驗量子物理學家邁克爾•比魯克(Michael bieruck)最近在洛杉磯開設了一個辦公室。他說,這次演示標誌著建立有用量子技術的長期努力邁出了重要一步。

比魯克說:“如果這一成就能夠經得起人們的嚴格審問,那無疑是一項具有里程碑意義的學術成就,它關係到量子計算機的整體價值。”。因此,這真的會讓那些聲稱量子計算機沒有未來的反對者大吃一驚。”

目前,量子信息學已經被廣泛而悄然地引入我們的生活中:GPS在我們的汽車中被啟用,半導體在智能手機中被啟用,MRI在我們的醫院被啟用。

預計這一新興技術將從根本上改變現代通信和安全,加速強大的新發現,以設計新的化學品、材料和藥物;探索宇宙起源的奧秘;擴大優化和機器學習系統的能力。

聯邦政府已經明確表示,它致力於在量子領域建立美國的領導地位。特朗普總統2018年簽署的行政命令不僅在科技政策辦公室(OSTP)設立了第一個量子計算協調辦公室,還撥款12億美元支持未來5年量子計算的關鍵研發


分享到:


相關文章: