蹭量子霸权的热度
发表于 ： 2019-10-24 20:26
听说谷歌搞出了量子霸权，这标题要吓坏绝大多数人的，包括我，我们脑袋中反映出的影像就是美国取得了全球的霸权，我们的密码要失效了，我们技术进步的速度要被无情碾压了，我们的气候要被美国控制了等等，总之，等死吧。
惊恐之下，我赶紧找了几篇文章看了一下，由于没学过量子力学，所以专业的东西一概看不懂，但至少还是明白了其中最重要的一点，那就是：量子霸权指的是量子计算相对于传统的超算有了计算力上的绝对优势而已，而这个优势要转化为美国的绝对优势和全球绝对霸权还有相当大的距离，大家应该重视，但绝不必恐慌。何况我国中科大在使用另一条量子比特（就叫它光量子比特吧，为了区别，我管美国的路径叫超导量子比特）实现路径上的量子计算也在突飞猛进，也已经取得了相对传统超算的量子霸权呢。
说白了，现在的量子计算也就刚到秀肌肉的阶段，想要大展身手需要的智商还不够。就像我们找到了一个天赋异禀的人，他的握力和击打力量都远超泰森千倍，但可惜没文化，智商低，只会随机地打出两种拳，请问他和泰森打一场拳击比赛就一定取胜吗，呵呵未必。我理解目前的量子计算就像用一个开了很多固定位置孔洞以及落袋的簸箕，上面撒一把大小合适的豆子，然后筛一次记录一下，以此来摸准孔洞的位置，看起来很绝妙，很高效，但也有点儿弱智啊。实际上目前的量子计算只能应对屈指可数的几个问题，这些问题还是专门设计的，特别适合量子计算的，就像乒乓球之于中国人一样。这些问题的描述就很量子，绝大多数国人包括我看都看不懂。所以说目前的量子计算是任务（问题）决定了量子比特的布置，量子比特的布置决定了算法（或者说运算模式），这和我们正在用的传统硅基计算机是正好相反的，他们要相遇，能在实用问题上同场竞技还有待时日。量子计算机的发展路线图用专家解读潘建伟的话来讲就是：
现在是第一阶段，第二阶段我估计能很快实现，但第三阶段不好说，可能也很快，但也有可能完全没法逾越，就像筛法只能搞定1+2，要搞定1+1看似就差一步，却只能期待新的数学工具出现一样。
作为绝对外行，我还是抛出2点感想，以博一笑：
1、不会有纯的量子计算机，量子计算专门搞定最复杂的计算部分就行了，大量的输入输出和结果解读工作还得靠传统计算机完成，就像氢弹离不开钚弹引爆一样。
2、量子计算的保真度不高，就算每个量子比特有99%的可靠性，54个的可靠性就只有58%，如果每个量子比特的可靠性能提高到99.9%，54个的可靠性也只有94.7%。而且这种不可靠造成的误差可能还是不可估计的，这很麻烦，就像传统计算的误差就像拼音输入法，错也只是输出别字，不太影响阅读，而量子计算的误差就像五笔输入，错了就是天书。最要命的是这个不是特别靠谱的家伙能力还特别强，它瞬间得出的结果是否真的对了，只有天知道，人判断不了，传统的超算也判断不了，一万年给出诊断结果和得不出结果是一个意思。那怎么办，是它自己一遍遍地算呢，还是用另一台量子计算机验算？这就像两块都不太准的表互相对时间，这或多或少让人捏把汗。所以，以后的量子计算机不会是一台单打独斗的，至少都是两台以上配合计算。
惊恐之下，我赶紧找了几篇文章看了一下，由于没学过量子力学，所以专业的东西一概看不懂，但至少还是明白了其中最重要的一点，那就是：量子霸权指的是量子计算相对于传统的超算有了计算力上的绝对优势而已，而这个优势要转化为美国的绝对优势和全球绝对霸权还有相当大的距离，大家应该重视，但绝不必恐慌。何况我国中科大在使用另一条量子比特（就叫它光量子比特吧，为了区别，我管美国的路径叫超导量子比特）实现路径上的量子计算也在突飞猛进，也已经取得了相对传统超算的量子霸权呢。
说白了，现在的量子计算也就刚到秀肌肉的阶段，想要大展身手需要的智商还不够。就像我们找到了一个天赋异禀的人，他的握力和击打力量都远超泰森千倍，但可惜没文化，智商低，只会随机地打出两种拳，请问他和泰森打一场拳击比赛就一定取胜吗，呵呵未必。我理解目前的量子计算就像用一个开了很多固定位置孔洞以及落袋的簸箕，上面撒一把大小合适的豆子，然后筛一次记录一下，以此来摸准孔洞的位置，看起来很绝妙，很高效，但也有点儿弱智啊。实际上目前的量子计算只能应对屈指可数的几个问题，这些问题还是专门设计的，特别适合量子计算的，就像乒乓球之于中国人一样。这些问题的描述就很量子，绝大多数国人包括我看都看不懂。所以说目前的量子计算是任务（问题）决定了量子比特的布置，量子比特的布置决定了算法（或者说运算模式），这和我们正在用的传统硅基计算机是正好相反的，他们要相遇，能在实用问题上同场竞技还有待时日。量子计算机的发展路线图用专家解读潘建伟的话来讲就是：
https://www.cnbeta.com/articles/tech/902977.htm第一个阶段是实现“量子优越性”或称“量子称霸”，即量子模拟机针对特定问题的计算能力超越经典超级计算机，这一阶段性目标可在近期实现。第二个阶段是实现具有应用价值的专用量子模拟系统，可在组合优化、量子化学、机器学习等方面发挥效用。第三个阶段是实现可编程的通用量子计算机，能在经典密码破解、大数据搜索、人工智能等方面发挥巨大作用。实现通用可编程量子计算机还需要全世界学术界的长期艰苦努力。
现在是第一阶段，第二阶段我估计能很快实现，但第三阶段不好说，可能也很快，但也有可能完全没法逾越，就像筛法只能搞定1+2，要搞定1+1看似就差一步，却只能期待新的数学工具出现一样。
作为绝对外行，我还是抛出2点感想，以博一笑：
1、不会有纯的量子计算机，量子计算专门搞定最复杂的计算部分就行了，大量的输入输出和结果解读工作还得靠传统计算机完成，就像氢弹离不开钚弹引爆一样。
2、量子计算的保真度不高，就算每个量子比特有99%的可靠性，54个的可靠性就只有58%，如果每个量子比特的可靠性能提高到99.9%，54个的可靠性也只有94.7%。而且这种不可靠造成的误差可能还是不可估计的，这很麻烦，就像传统计算的误差就像拼音输入法，错也只是输出别字，不太影响阅读，而量子计算的误差就像五笔输入，错了就是天书。最要命的是这个不是特别靠谱的家伙能力还特别强，它瞬间得出的结果是否真的对了，只有天知道，人判断不了，传统的超算也判断不了，一万年给出诊断结果和得不出结果是一个意思。那怎么办，是它自己一遍遍地算呢，还是用另一台量子计算机验算？这就像两块都不太准的表互相对时间，这或多或少让人捏把汗。所以，以后的量子计算机不会是一台单打独斗的，至少都是两台以上配合计算。