阿里质疑谷歌，这不仅是一场量子的大战

近日，美国著名科技杂志《连线》报道了阿里巴巴达摩院量子实验室的最新研究成果，认为Google年底实现 “量子霸权”的计划过于乐观。“谷歌的量子计算研究团队本已准备好庆祝派对了，但阿里巴巴发布的最新论文结果，可能会推迟这一庆祝派对。” 《连线》杂志认为，阿里巴巴发布的成果突显了中美在计算领域日益激烈的竞争。阿里量子计算的发展显示了中国的科技雄心。

今年3月，谷歌推出名为Bristlecone的芯片，芯片由超导电路制成，拥有72个量子比特，这是迄今为止同类设备中最大一个，超过了IBM的50量子比特设备，而英特尔的仅49量子比特。谷歌表示，它可以开发出第一个超越任何传统计算机运算能力的量子计算系统——这就是实现所谓“量子霸权（Quantum supremacy）”。谷歌研究团队负责人John Martinis预计，今年就可以实现量子霸权。

阿里的质疑

但是阿里巴巴的量子研究员发布的结果认为，谷歌就Bristlecone发布的计划其实难以实现量子霸权。他们认为，芯片仍需要降低其错误率。在一封写给《连线》杂志的邮件中，谷歌研究人员Sergio Boixo写道，他非常欣赏这类研究，但是论文结论中仍存在“不少疑问”。阿里巴巴的研究人员通过10000台服务器（每台有96个强大的处理器），并参考了谷歌发表的量子芯片计划，对其新芯片的运作模式做了模拟。模拟结果提醒人们，现有的计算机体系结构的能力，还远远没被发挥出来，并暗示谷歌新量子芯片能力还无法超出传统计算机的运算能力范围。阿里巴巴量子实验室主任施尧耘表示阿里巴巴是通过设计更好的方法，即将模拟量子计算操作的任务划分给许多共同工作的计算机获得的成果。阿里巴巴的研究结果让Graeme Smith大为振奋。这位科罗拉多大学教授在推特上转发了阿里巴巴的论文链接，并用了一连串“哇”（Wow！）的评论。Smith 告诉《连线》，谷歌的Bristlecone似乎是目前能力最强的量子芯片，但阿里的结果显示，错误率仍然太高。“这表明我们不会很快看到量子霸权的实现。”

实现量子霸权只是科学突破，并不代表量子计算机已有能力执行有意义的工作。但至少，它可以帮助谷歌在实现实用量子计算机领域的激烈竞争中站稳脚跟。现代计算机使用以比特为单位的“1”或“0”表示数据，称为经典比特。量子计算机用微妙的量子力学效应来表示比特数据“0”和“1”，量子比特也由此出现，但量子力学效应在20世纪初期使爱因斯坦和其他物理学家困惑不解。另外，量子力学效应只在极低的温度和特别细微的范围内才能被检测到，这使得量子比特获得了一种叠加状态，即同时有效地表示 “1” 和 “0”，进而允许量子计算机在进行复杂计算时可以走捷径。有证据量子计算可以帮助进行化学模拟，谷歌和其他一些人认为机器学习也能得到提升。

谷歌的反驳

Google的Boixo还反驳说，阿里巴巴的模拟的方法不够详细无法作为最后的结论。更好的模拟方法，比如阿里巴巴的研究也是谷歌一直致力于研究测试量子霸权的新方法的原因，Boixo称其不应该要求大规模的硬件升级。南加州大学的Hen说：“这反过来会刺激研究人员试图从传统计算机中榨取更多性能。我确信游戏规则会发生改变。”

对量子的关注

阿里巴巴在量子计算领域迅速崛起，显示了中国的技术雄心。谷歌自2006年开始研究量子计算，最初使用的是来自加拿大D-Wave的硬件。阿里巴巴于2015年进入该领域，与中国科学院合作开设研究实验室。今年2月，该公司提供了一种实验性11-量子比特芯片。中国政府承诺投入100亿美元建设一座新的国家量子实验室。

这些项目是日益增长的国际竞争中的一部分：欧盟正计划在量子研究领域投资11亿美元。特朗普政府在预算指导中也强调了量子计算。尽管白宫的科学和技术政策办公室在特朗普总统的领导下已经大幅缩水，该小组依旧于12月份聘请了其第一位量子计算专家——马里兰大学研究员Jake Taylor。

谷歌于2014年成立了自己的量子硬件实验室，由加州大学圣塔芭芭拉分销的Martinis领导该团队。公司最近关于实现量子霸权的言论让该领域中的其他一些团队甚感厌倦，后者认为把里程碑事件视为决定性时刻可能会让人们对实用性量子计算机的现实产生误解。英特尔首席技术官Mike Mayberry本周告诉《连线》说，他认为该项技术的广泛商业化可能需要10年的时间。而IBM则认为，量子计算机可能会在五年内成为“主流”。