蹲了半年南京的量子计算实验室,我发现大家都被科幻片骗了

上周三赶早去紫金山脚下的实验室,进门就被拦在低温舱外面。值班的博士举着印着”摸鱼使我快乐”的保温杯笑,说现在舱里的温度比月球背面还低,凑太近呼出的热气都能搅乱好不容易稳定下来的量子态。我赶紧往后退了半步。

你以为的量子计算,根本不是”更快的电脑”

之前我也跟大多数人一样,觉得量子计算就是把现在的电脑升级个版本——算东西更快,下电影更快,打游戏加载更快。直到实验室的博士给我打了个比方,我才反应过来之前的认知全错了。

普通电脑的比特,就像你桌上的开关,要么开,要么关,清清楚楚。量子比特更像被你抛到半空中的硬币。没落地的时候,它同时带着正面的重量和反面的转速——不是”同时是正面和反面”,是在你伸手接住它之前,它根本没有一个确定的”状态”。你一碰,它才会乖乖定成某一面。

量子计算从来不是”把现有电脑的计算速度提个倍数”。它的解题逻辑从根上就跟普通电脑不一样。普通电脑算复杂问题,是一步一步列竖式,从第一行算到最后一行。量子计算更像你同时开了一万条路去找出口,只要某条路走通了,立刻就能拿到结果。

量子计算低温稀释制冷机内部结构
量子计算低温稀释制冷机内部结构

说出来你可能不信,现在维持一个量子比特稳定运行的成本,高到离谱。那个看起来像个金属大桶的制冷机,24小时不停运转,连一点外界的震动都受不住——上次实验室楼下过了个拉建筑材料的卡车,整组实验的量子态直接塌了,几个博士对着屏幕坐了半小时,才缓过劲来重新调试。

它现在能干的事,比你想的”接地气”多了

别听网上那些人吹,说量子计算马上就要颠覆金融、颠覆医药、颠覆整个世界。真不是。现在的量子计算原型机,能干的事其实特别”偏门”。

比如模拟分子的结构。之前做新药研发的团队,为了摸清楚某个小分子跟靶点蛋白的结合力,要在实验室反复做上百次实验,有时候耗个大半年,都不一定能找到对的结构。现在用量子计算的原型机,能把分子里每个原子的相互作用拆得更细——不是说一下子就能算出特效药,是至少能把之前要试错几百次的实验范围,缩到几十次。

上次跟团队里的博士后聊天,他说之前他们为了算一种新型电池的电解质材料,用普通超算跑了快两周,结果出来的误差大到根本没法用。换了量子计算的原型机,一下午就把几个关键参数的范围锁定了。

科研人员在超净间调试量子计算芯片
科研人员在超净间调试量子计算芯片

别觉得这事儿离你远。再过个十年八年,你用的降压药、你手机里的新型电池,说不定最早的结构模拟,就是这么算出来的。

当然了,也有不少来找合作的人提的需求,能把实验室的博士气笑。比如有个做电商的老板,说要用量子计算算用户的购买偏好,让转化率翻十倍。还有个做短视频的,说要算哪个脚本更容易爆。博士说,这东西现在连你今天中午想吃米饭还是面条都算不准,算什么用户偏好?

别被”量子霸权”的标题党骗了

别被
别被”量子霸权”的标题党骗了

前几年媒体上炒得最热的就是”量子霸权”,听着像科幻片里的反派组织搞出来的黑科技。实际上这个词从一开始就被翻译歪了。

当初提这个概念,本来是说在某一个特定的计算问题上,量子计算机的表现能超过传统的超级计算机——就像你专门为跨栏训练的运动员,跑110米栏肯定比常年跑马拉松的选手快,但你要是让他跟马拉松选手比全程跑42公里,他肯定赢不了。

之前看到有报道说,某台量子计算机花三分钟算完的问题,超算要算一万年。听着吓人对吧?但那个问题是专门为量子计算设计的”趣味测试题”,跟你日常用的刷视频、写文档、甚至算公司的财务报表,半毛钱关系都没有。

真的别被标题带节奏。现在的量子计算,离能替代你手里的笔记本电脑,还差着十万八千里。甚至说句不好听的,现在大部分实验室里的量子原型机,连算个两位数乘法都费劲——不是说它算不对,是维持计算的成本,比你买一万个计算器加起来都贵。

上周跟博士一起在实验室楼下的小摊吃手抓饼,他说现在行业里最让人担心的,不是技术进步慢,是大家太着急把它包装成能立刻变现的产品。

“总有人来问,现在买量子计算的股票能不能赚大钱?” 他咬了一口加了肠的手抓饼,油蹭到了白大褂的衣角,”这事儿跟你二十年前问互联网股票能不能赚钱一样——最后成的是少数,大部分追着概念跑的人,最后都成了接盘的。”

风刮过来,带着梧桐叶的味道。我突然想起刚进实验室的时候,看到玻璃柜里摆的那块指甲盖大的量子芯片,表面闪着细细的金属纹路。

真的。

哪有那么多颠覆世界的黑科技啊。大家不过是蹲在实验室里,对着那个比外太空还冷的金属桶,一点点把硬币落地的时间,往后多拖几毫秒而已。

作者|科技

排版|科技

审核|阿辰

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