摸过南京实验室的稀释制冷机后,我才敢聊量子计算的真实模样

上个月23号去南京江北的量子计算实验室待了大半天。

刚进门就差点被那阵低频嗡鸣掀了天灵盖。

冷。不是空调开太低的冷。是那种隔着半米远,都能感觉到寒气往骨头缝里钻的冷。接待我的张工裹着件厚外套,指了指屋子正中间那台两层楼高的银灰色铁疙瘩,说那就是稀释制冷机,里面的温度比外太空还低一百多倍。

我当时第一反应是:就为了算个数,至于么?

别信网上吹的“马上取代传统电脑”

刷短视频刷到太多次了,什么“量子计算明天就能破解所有银行密码”,“三年之内量子计算能治好癌症”,说的跟明天就能拎回家当台式机用似的。我当时在实验室里盯着那台制冷机看了半小时,张工给我递了杯热咖啡,说你别听他们瞎扯。

南京量子实验室稀释制冷机内部结构
南京量子实验室稀释制冷机内部结构

现在的量子计算机,连个普通的计算器都干不过。哦不对,不是干不过,是它根本就不是用来干普通计算器的活的。就像你拿菜刀去拧螺丝,肯定拧不动,不是菜刀没用,是你用错了地方。

传统电脑的比特,就像你家的电灯开关,要么开要么关,对应1或者0,所有的代码、视频、游戏,全是靠这一串开关的组合算出来的。但量子比特不一样——它更像你把硬币扔到半空中,正在转的那个瞬间。你说它是正面?不对。反面?也不对。它同时是正面和反面。这就是那些博主说的“叠加态”,但你别听他们吹得玄乎,说白了就是这回事。

你以为的“量子”,和实验室里的“量子”差了十万八千里

说实话,我之前刷到过卖量子水杯的,说倒进去的水会变成量子态,喝了能提高记忆力。还有卖量子鞋垫的,说能打通脚底的量子通道,治脚气治腰椎。我当时差点把手机扔出去。

量子比特与经典比特状态对比示意图
量子比特与经典比特状态对比示意图

这些东西跟量子计算半毛钱关系都没有。实验室里的量子比特,娇贵到什么程度?你哪怕是旁边飘过去一个光子,或者温度波动了万分之一度,它的叠加态直接就崩了——就像你吹了口气,半空中转的硬币“啪”得掉在地上,之前转的所有状态全没了,只能当普通硬币用。

张工说他们现在做的最多的事,就是给量子比特“挡干扰”。制冷机要降到比外太空还低的温度,要隔掉所有的振动,甚至要隔掉宇宙射线的干扰。你说这能是你穿个鞋垫就能用上的东西?对吧?

现在的量子计算,到底能干嘛?

很多人问,花这么多钱养这娇贵的玩意,到底有啥用?

我当时也问了张工这个问题。他给我翻了之前的实验记录,说去年他们用几十个量子比特,模拟了一个非常小的有机分子的电子结构。就这?我当时愣了一下。张工笑了,说你别小看这个事。传统计算机要模拟小分子的结构,要算好久好久,而且分子稍微大一点,就算不动了。

比如你要算一种新药的分子结构,看它能不能和你身体里的某个蛋白结合,传统计算机可能要算好几年,甚至算不出来。但量子计算天生就是干这个的——因为它本身就是按照量子的规则运行的,模拟量子层面的事,就像你用中文写中文作文,总比用翻译软件翻来翻去要快得多。

不过话说回来,现在的量子计算机,也就只能干这点事。它还干不了你平时刷短视频、写文档、打游戏的活,甚至连算个加减乘除都不如你手里的手机快。

就像当年第一台电子计算机,占满了整个屋子,用的还是电子管,算个炮弹轨迹要算三天三夜,那时候也没人想到,几十年后我们能把这么强大的东西揣在兜里。量子计算现在就是个刚学会爬的娃,你别指望它明天就能去跑马拉松。

我离开实验室的时候,张工送我到门口,说你别信那些吹得神乎其神的东西,量子计算是个好东西,但它现在还在长大。

我走在南京的秋风里,手里还攥着没喝完的热咖啡,想起之前刷到的那些吹得离谱的短视频,突然觉得有点好笑。

对了,你要是再刷到什么“量子XX”的日用品,直接划走就行,别给骗子送钱。

作者|科技

排版|科技

审核|小北

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