逛完南京量子计算展厅,我才明白之前都理解错了

上周六,0923,我在南京江北的科技展厅待了一下午。脚都走酸了。就为看那台占了半间屋子的量子计算原型机。 进门前我还满脑子都是营销号吹的“颠覆世界”“秒杀超算”,出来的时候,只觉得原来这件事,和我之前想的完全不一样。

别被“量子”两个字吓住,它就是换了一种计算思路

很多人一看见“量子”两个字就头大,觉得那是只有物理学家才懂的玄学。其实说白了,就是换了个方式存信息、算问题。 我们现在用的所有普通电子设备,小到手机大到超算,最小的信息单元叫比特,一个比特要么是0,要么是1,就像你抛硬币,落下来只能是正面或者反面,没别的可能。 量子计算的最小信息单元叫量子比特,它不一样。它可以同时是0,又是1,这个叫叠加态——不是说它“一会儿0一会儿1”,是真的同时处于两个状态,这是量子世界本身的属性,早就被实验验证了,不是什么科幻猜想。
经典比特与量子比特状态对比图
经典比特与量子比特状态对比图
那这个特性能干啥?举个大家都能懂的例子。你要在一个有10000个房间的迷宫里找出口,普通计算是一个房间一个房间挨个试,试完所有的要走一万次。量子计算呢?它可以同时出现在所有房间里,一次就找到出口在哪。 这种并行计算的能力,在处理某些复杂问题的时候,提升是爆炸性的。但也别吹得太神——它不是啥问题都比普通电脑快,这点后面说。

我当场问了展厅工程师,戳破三个常见误区

那天展厅刚好有工程师驻场讲解,我攒了一肚子的问题,拉着人聊了半小时,大部分误区都讲透了。 第一个误区,量子计算会取代现在的电脑和手机?工程师听完直接笑了,说就像飞机不会取代自行车,你刷短视频、写文档、聊微信,现在的芯片够用一亿年,犯不着用一台需要零下两百多度降温、每秒掉N个比特错误的量子计算机,完全是杀鸡用牛刀,还烧钱。 第二个误区,现在量子计算已经能商用了,马上就能颠覆所有行业?不对。现在我们能做的,还只是做出几十几百个量子比特的原型机,能解决一些特定的小问题,离大规模通用还有很远的距离。那些说量子计算已经能破解银行密码的,全是瞎扯,至少未来二三十年,你银行卡里的钱都安全得很。 第三个误区,量子计算是科研圈的玩具,和普通人没关系?这句话我之前也信,聊完才改了想法。现在已经有药企、材料公司在用现有原型机做实验了,比如研发新的抗癌药,要模拟药物分子和癌细胞的结合,普通超算跑一个结果要三五年,量子计算几个小时就能出初步结果,这已经在实实在在缩短研发周期了。未来新能源电池找新材料,量子模拟能帮着跳过无数次试错,成本降下来,最终受益的还是普通人。
量子计算原型机低温制冷设备实拍
量子计算原型机低温制冷设备实拍
我还问了那个老生常谈的问题:“是不是量子计算一分钟顶超算一万年?”他说,也就对特定的问题是这样,你让它算个加减乘除,还不如你手里的计算器快,别被带节奏。

它现在的样子,就是新科技该有的起点

它现在的样子,就是新科技该有的起点
它现在的样子,就是新科技该有的起点
说实话,逛完整个展厅我最大的感受,就是意外。原来量子计算不是实验室里遥不可及的科幻,也不是骗子圈钱的噱头,它就是一步一步在往前走的新事物。 现在的量子比特太娇气了,一点点温度波动、一点点振动,都会让它失去叠加态,也就是退相干,算出来的结果全错。所以所有的量子计算原型机,都要泡在接近绝对零度的低温里,成本高到离谱,别说个人用,就连中小企业都用不起。 不过话说回来,哪一项新科技刚出来不是这样?七十年前第一台通用电脑,占了一整个屋子,好几吨重,计算能力还不如现在一块几十块钱的手表芯片,当时不也有人说“全世界也就几台够用”? 现在网上太多挂着“量子”名头的智商税,什么量子养生、量子速读、量子美容,全是蹭名字骗钱的,和真正的量子计算半毛钱关系都没有,别上当。 我走的时候,隔着玻璃看那台静静的机器,它本身不发光,也不轰隆隆转,安静得像一块沉在水里的冰。可你知道,那里面的量子比特,在按着完全不一样的规则运行,在打开一扇我们之前从来没见过的门。 我不在乎它还要十年还是五十年才能成熟,我就是觉得有意思。人类折腾了这么多年,原来计算这件事,还能有完全不一样的玩法。说不定哪天,我们现在解决不了的很多问题,比如癌症,比如气候变化,就是被这个看起来笨笨的大机器给捅破了。 出来之后我在旁边的咖啡馆喝了杯冰美式,天很蓝,江风刮过来,觉得未来好像也没那么让人丧气对吧?总有一些人,在攒着劲捅破新的窗户纸。

作者|科技

排版|科技

审核|安然

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