两物理学家公开打赌拓扑量子计算机十年将落地


2020-04-12 08:50 | YWYF | 来源:Sfnews

量子客Qtumist

一直以来,拓扑量子盘算都是一个很是漂亮的梦想,也是一个传说。前日,PsiQ筹集了15亿人民币将建设百万级比特的量子盘算机投入应用,借此时机讨论一下两位顶级科学家就拓扑量子盘算能否在2030年之前亮相世人这一问题开启的“神仙打架”模式。

今年3月初,两名物理学家在Twitter上公然赌钱,一个是路易斯安那州立大学教授Jonathan Dowling,另一位就是台甫鼎鼎的加州理工学院的John Preskill,他们赌钱在十年后的今天,是否有人会发现出物理学家恒久以来理想的机械:拓扑量子盘算机。赌注是一张披萨和一瓶啤酒。

(左边是John Preskill,右边是Jonathan Dowling)

Preskill是著名的量子信息学家,量子霸权和NISQ这些专有名词都泉源于他。这个十年“豪赌”中,Preskill赌“Yes”;Dowling下注“NO”。

赌局提倡人Dowling称Preskill听到这个问题时候立刻决议赌钱,并称他们之间往返讨论这个话题也已经有许多年时间了,这也说明Preskill对拓扑量子能够实现是充满信心的。

为了记载赌钱协议,Dowling在一张羊皮纸的配景图片上键入了这条赌注信息。两人相互推送的一条推文中,赌注的详细条款下如图显示,他们将在2030年3月1日一见分晓,时间恰好十年。

(两位科学家发在Twitter上的羊皮纸赌钱协议书)

提及他们赌注的问题,那就相当深奥了。拓扑量子盘算机的制作在众多科学家努力下历经了数十年之久,从最初受众多学者拥护,到厥后仅有微软公司接手,拓扑量子盘算也算履历了大起大落,现在,微软公司的研究人员依然全身心投入追求其生长。

拓扑量子盘算专家Preskill说:“它是如此的迷人和优雅。”确实,“迷人”和“优雅”也许是物理学家最常用来形貌拓扑量子盘算的词语。

拓扑量子盘算机由俄裔美国物理学家Alexei Kitaev于1997年首次提出,由于其特有的物理性质,可用来制备处置惩罚信息的物理比特。拓扑量子盘算的支持者称,拓扑量子盘算具有最大的优势是它们不需要太多的量子纠错,而量子纠错对于传统量子盘算来说就是噩梦。

好比当人们需要这些量子盘算机去执行庞大算法时,超导量子比特可能会意外影响其相邻比特的属性,从而发生错误,且研究人员难以举行完全的纠错,可是,拓扑量子盘算机却可以反抗这种类型的错误。这也是为什么科学家求之不得,期望能够开发拓扑量子盘算机的缘故。

Preskill在1997年首次相识拓扑量子盘算后,他立刻爱上了这个技术栈。二十多年量子盘算的研究使得Preskill在某种水平上已成为美国量子盘算的教父级人物。

他经常向公共媒体和风险投资者解释量子的观点。因此他缔造了许多盛行语,使一些数学领域的观点更容易掌握。固然,研究者们也接纳了他创的术语,例如“ NISQ”(读作“ nisk”),它代表中等规模带噪声量子器件,并形貌了现有量子盘算机的生长状态。他还缔造了富有争议的术语“量子霸权”来广义地形貌量子盘算机逾越传统盘算机应执行的任务。

Preskill押注也不是第一次了,他最著名的押注当属与已故的物理学家霍金的赌钱,他们赌钱的是以后是否可以获取黑洞里物体的信息。(Preskill在2004年赢得了这场赌注,其时霍金选择Yes,信息可以从黑洞中逃脱。)

Dowling赌钱也是有过往战绩的,虽然出师倒霉,但醉翁之意。早在1999年,他和美国国家宁静局(NSA)的一个卖力人赌钱,称人们将在10年内拥有一台量子盘算机,而且可以用于某些用途,其时他还在陆军研究办公室事情。随着2009年的来临,他输了,但他说赌注到达了目的,因为这笔赌注有助于增加量子盘算的研究经费。Dowling推测其时他下注的特殊性刺激了资助者的竞争意识,据他说,国家宁静局的量子盘算研究基金在下注一年内增长了两倍。赌注也到达了他想要的目的。

科学家们恒久以来一直使用赌注来刺激相互去解决问题。早在1600年,天文学家约翰尼斯·开普勒(Johannes Kepler)就和他的导师第谷·布拉赫(Tycho Brahe)赌钱说,他可以在五天内盘算出火星绕太阳运行的轨道。固然开普勒翻车, 输掉了赌注,但五年后他真的做到了。

Preskill从基础上是同意拓扑量子盘算可能会花费很长的时间,但他并不认同Dowling对该技术栈的冷嘲热讽,如果Dowling获胜,他将要求提供纽约风味的比萨饼和德国小麦啤酒。可是,Dowling本人认可他并不真的在乎下注的效果,如果输了,他会更兴奋,因为输了意味着有人们制造了一台拓扑量子盘算机。下注的重点是“以一种有趣的方式将社区集中在一个尚未解决的特定问题上”。

我国的量子盘算机,超导量子技术栈50量子比特这个坎什么时候跨过,半年?1年?3年?5年?还是更久?让我们满怀希望,拭目以待!