炮轟 Google “實現量子霸權”論,IBM 拿出了終極依據

時間:2019-10-23

近日,Google 遭到了 IBM 的炮轟;這一切,要從一個月前的一篇論文說起。

Google 的「量子霸權」

今年 9 月份,《金融時報》報道,Google 研究人員向 NASA(The National Aeronautics and Space Administration,美國國家航空航天局)提交了一篇論文。論文顯示,Google 的量子計算機相對於傳統架構計算機有著絕對優勢——Google 量子計算機只需花 3 分 20 秒來完成計算任務,目前世界排名第一的超級計算機 Summit 要耗時 1 萬年。因此,Google 聲稱,自己實現了 「量子霸權」。

很快,這個消息就在學術界裡引起了轟動,許多專家都為 Google 的成果驚歎;而且,如果這一消息屬實,它將是計算領域的一大里程碑。

然而,於 2011 年創造出「量子霸權」這個術語的 John Preskill 教授卻警告,這一成果目前還僅存在於 Google 的論文中,並不代表量子計算機會在現實生活中有此等表現。他說道:

他們(Google)的機器能以驚人的速度來解決的問題,是經過精心設計的,目的只是為了證明量子計算機的優越性。

民主黨總統候選人 Andrew Yang 也警告,Google 量子計算機可能會破壞加密。

後來,這篇論文被 NASA 刪除。有消息稱,論文被刪是因為 Google 的研究尚未經過同行評審和討論就被 NASA 發表;這是不符合流程的。另一方面,Google 和 NASA 都拒絕證實論文的真實性。

蓄力一個月之久

作為在量子計算領域的資深玩家,IBM 在上月 Google 聲稱“實現量子霸權”時就提出了質疑。蓄力了一個月,IBM 在近日放出了終極大招——IBM 在 Arxiv 上發表了一篇由五名研究人員合著的論文來駁斥 Google 的觀點。

IBM 在論文中批評道,Google 聲稱自己實現量霸權的說法具有誤導性,讓人們以為自己進入了一個新的計算時代,而量子計算機和經典計算機之間的巨大差異並不會讓兩者分割,而是在未來協同工作。

IBM 的研究人員還表示,Google 實驗的缺陷在於假定超級計算機會受到系統內存存儲數據量的限制,而沒有充分利用超級計算機的存儲潛力。如果按照 IBM 的方法來對超級計算機進行編程,僅需 2.5 天時間就能完成量子計算機耗時 3 分 20 秒的任務量,根本不像 Google 所說的“需要 1 萬年”;而且,他們認為,考慮到可能存在的硬件和軟件進步,2.5 天還是非常保守的估計。

實際上,這並不是 Google 第一次在量子計算領域受到外界的質疑。

2017 年,Google 聲稱自己即將在這一領域完成里程碑式的跨越;隨後,IBM 發表了一些研究成果證偽了 Google 的說法。2018 年,Google 發佈了一款名叫 Bristlecone 的量子芯片,欲由此實現「量子霸權」;不過,來自阿里巴巴量子計算項目研究人員發現,Bristlecone 量子芯片的表現並非如 Google 所說的那樣好。

「量子霸權」的爭議

自 2011 年 John Preskill 教授在一次演講中提出「量子霸權」的概念,IBM、Google、Intel、微軟,以及一些創業公司就開始加大對量子計算的投資和研發;該領域的競爭也越來越激烈。

雖然,IBM 本次拆臺 Google 看起來似乎是一個充滿挑釁的舉動,但 IBM 頂級量子研究人員兼量子計算總裁(也是本次論文的合著者之一)Jay Gambetta 表示,他們的動機主要是基於技術問題;更重要的是對「量子霸權」這種說法的不滿,而不是存心與 Google 對抗。

就連 John Preskill 教授自己最近也開始反思「量子霸權」一詞的不妥之處。他在《量子》雜誌上發表了一篇文章,並總結了公眾對於這個詞的兩個主要反對意見:

第一,「量子霸權」這個術語使得科技公司和媒體對量子技術的報道更加肆無忌憚第二,「量子霸權」容易使人聯想到“白人至上”(雷鋒網按:量子霸權的英文為 quantum supremacy,“supremacy”一詞還有“至上”的意思),這會引發人們的反感IBM 在其官方博客中表示,上述兩個反對意見都是合理的;此外,它還補充了一個觀點,即“霸權”和“實現量子霸權”等字眼會誤導公眾。首先,正如上文所提到的,真正的量子霸權尚未實現;其次,每種計算機都具有其獨特的優勢,因此,量子計算機也不會凌駕於傳統計算機之上。

此外,IBM 還呼籲行業對諸如「量子計算機首次超越傳統計算機,實現 XXX」之類的說法存疑,因為建立合適的衡量基準是極其複雜的。

雷鋒網(公眾號:雷鋒網)小結

量子計算將改變計算方式,這是毋庸置疑且意義深遠的。但從另一個角度來說,科技公司更應該專注於路線圖,以及機器到底能為人們做什麼,而不是大肆炒作。

畢竟,沒有永遠“至上”的事物。

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