近日，中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任,、本源量子計(jì)算公司創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家郭國平做客36氪主辦的“超級(jí)觀點(diǎn)”欄目,，就量子計(jì)算的定義，量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算的關(guān)系,，量子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)路徑與行業(yè)應(yīng)用,，國際視野下的量子計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)格局等熱點(diǎn)話題，進(jìn)行了深入分享,。
量子計(jì)算是科學(xué)不是玄學(xué)
郭國平認(rèn)為,，量子是一門學(xué)科，一門科學(xué),，而不是玄學(xué),，它是對(duì)某種物理狀態(tài)的描述，所以量子這個(gè)詞不只特定出現(xiàn)在量子力學(xué)中,。
量子計(jì)算是在信息學(xué)里的一種應(yīng)用,，比如信息分為采集、傳輸,、處理,，量子計(jì)算就是利用量子力學(xué)的原理或者量子態(tài)的特性，使信息處理能力得到提升的一種計(jì)算方法,。利用量子態(tài)的狀態(tài)進(jìn)行信息的編碼,、信息的處理、信息的讀取,，這就是量子計(jì)算,。
量子計(jì)算機(jī)就是可以完成量子計(jì)算任務(wù)的機(jī)器。當(dāng)然,，我們不要認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)就只是硬件,。我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)要能夠運(yùn)行得起來，依然需要各種層面上的軟件,，最直觀的就是操作系統(tǒng),、應(yīng)用軟件，以及底層的軟件，所以量子計(jì)算機(jī)應(yīng)該是指能夠?qū)崿F(xiàn)量子計(jì)算的軟硬件的統(tǒng)稱,。
現(xiàn)在沒有真正意義上的量子計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算突破了摩爾定律,？對(duì)此，郭國平認(rèn)為摩爾定律是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)定律,，而且描述的是集成電路的一個(gè)發(fā)展規(guī)律,。量子不是靠硬件上的疊加或者是并行來實(shí)現(xiàn)的，所以它們不是同一個(gè)東西,。當(dāng)然量子里面也會(huì)有它自身的一些定律,。
在他看來，量子計(jì)算之所以神奇,，或者說我之所以認(rèn)為它是一門學(xué)科,，是源于它的物理學(xué)基礎(chǔ)，即量子態(tài)的特性,。以一個(gè)比特為例,，在量子里面，這一個(gè)比特可以處于0和1任意比例疊加的狀態(tài),，相位也是可以調(diào)控的狀態(tài),。在經(jīng)典計(jì)算的一個(gè)比特中，它只能夠處于0或者是1,。而在量子里面,，一個(gè)比特可以有一半的機(jī)率是0，另外一半的機(jī)率是1,。這也是可以把量子的原理和薛定諤的貓聯(lián)系在一起的原因,。量子力學(xué)、量子計(jì)算的優(yōu)越性,，在于量子疊加的狀態(tài)。量子糾纏其實(shí)也是多比特的量子態(tài)疊加的結(jié)果,，量子疊加才是根本性質(zhì),。
郭國平認(rèn)為，現(xiàn)在沒有真正意義上的量子計(jì)算機(jī),。在經(jīng)典計(jì)算機(jī)里面,，我們大多數(shù)討論的是物理比特，但是真正的量子計(jì)算機(jī)實(shí)際上是邏輯比特,。邏輯比特跟物理比特的差距就是,，物理比特是會(huì)有錯(cuò)誤率的，比如說萬分之一,，甚至是千分之一,。用一個(gè)或多個(gè)物理比特編碼才能夠形成真正的比特，也就是邏輯比特。所以從這個(gè)概念來看,，目前無論是國內(nèi),、國外，他們做的基本上還是停留在物理比特的階段,，當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)在嘗試邏輯比特,。所以，我們說,，現(xiàn)在還沒有真正的量子計(jì)算機(jī),。
物理體系路徑選擇：解決實(shí)際問題就有意義
目前來說，哪一種物理體系更加適合于做量子計(jì)算機(jī),，沒有一個(gè)確定的答案,。各種路徑都有很多的人在探索，不只是在學(xué)?；蛘哐芯克?，谷歌、IBM都在探索,。英特爾,、臺(tái)積電、法國萊特也都在探索半導(dǎo)體,。微軟也花了很多精力在做這件事情,。
現(xiàn)在這些物理體系，沒有哪個(gè)能從原理上證明它就一定不行,。所以大家還沒有收斂到某一條路徑,，如果能夠收斂到一條路徑上，人類集中攻關(guān)它,，說不定可以取得更好的成績,。
任何科技的發(fā)展其實(shí)都應(yīng)該是一個(gè)漸進(jìn)式的過程。從某種意義上來說,，我們各個(gè)物理體系跟現(xiàn)有的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),，比如說半導(dǎo)體、芯片,，以及現(xiàn)有的集成電路的兼容度問題,。或者說對(duì)它的工藝,、技術(shù),、設(shè)備、人才的兼容或者繼承性的問題,。
目前來說各個(gè)物理體系,，有不同背景的企業(yè)來關(guān)注。但是從學(xué)科的發(fā)展來說，一個(gè)新事物的出現(xiàn),，它是需要根基的,。所以未來的量子計(jì)算機(jī)也不太可能跟經(jīng)典的計(jì)算機(jī)完全脫離，或者不用到現(xiàn)有集成電路的任何東西,。從這種意義上來說,，要考慮它的兼容性和繼承性。
到底哪個(gè)物理體系更優(yōu)或者是更好,，在某種意義上來說是一個(gè)偽命題,。關(guān)于量子計(jì)算機(jī)我個(gè)人始終堅(jiān)持一個(gè)觀點(diǎn)，至少在可預(yù)見的時(shí)間之內(nèi),，它不會(huì)替代經(jīng)典計(jì)算機(jī),，或者說，它跟經(jīng)典計(jì)算機(jī)應(yīng)該是一個(gè)相互補(bǔ)充的過程,。從這種意義上來說,，有點(diǎn)類似于AI。AI芯片有基于ASIC的,，也有基于GPU或者是繼其他的架構(gòu)的,，這些AI芯片并不一定要統(tǒng)一到某一個(gè)特定的架構(gòu)或者物理體系上去。各個(gè)物理體系都值得去探索,，只是探索的時(shí)候我們都以解決某一個(gè)有實(shí)際意義的任務(wù)和需求為目標(biāo),，那么就應(yīng)該是有意義的。
正視量子計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)格局：我們還是有比較大的差距
其實(shí)不光是量子計(jì)算,，從量子秘鑰分發(fā),，到量子計(jì)算，再到量子傳感,，我們必須要承認(rèn),，這些并不是由我們國內(nèi)研究者先提出來的。
總體來說,，國內(nèi)相對(duì)于國外在量子計(jì)算領(lǐng)域的差距還是比較明顯的,。
造成差距的原因有很多方面。
第一個(gè)原因,，我們起步較晚。概念的起步和原理的探索,，我們是晚一點(diǎn)的,。
第二個(gè)原因，我們的關(guān)注度和投入還不夠,。從量子計(jì)算整個(gè)研究角度來講,，國內(nèi)的投入或者說關(guān)注度相對(duì)于國外來說還是少一點(diǎn)，甚至是不是有效的關(guān)注。
第三個(gè)原因,，缺乏實(shí)際應(yīng)用研究,。我反復(fù)強(qiáng)調(diào)，量子計(jì)算的研究是以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向的,。真正有用的量子計(jì)算機(jī),，它的研制、開發(fā),，是需要投入的,。我們國內(nèi)更多還是處于科學(xué)研究，或者原理性探索,，以及物理問題的探索上面,，這些方面我們已經(jīng)追的差不多了。但是在以實(shí)際有用為目標(biāo)的探索上面,，我們必須承認(rèn),，還是有比較大的差距。
不要用今天的眼光和眼界,，去衡量未來的事情
郭國平指出,，現(xiàn)在的量子計(jì)算機(jī)可能就像人類剛研制成功的蒸汽機(jī)一樣。那時(shí)候的蒸汽機(jī)可能只有0．001馬匹的動(dòng)力?，F(xiàn)在對(duì)量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,，好比我們現(xiàn)在要拿只有0．001馬匹的蒸汽機(jī)，試著放到馬車上去,，所以不要指望它跑得比馬車快,，有用和無用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是不一樣的。有的人認(rèn)為,，不要馬,，這個(gè)車能夠動(dòng)起來，這就是極端有用了,。但是如果從另外一個(gè)意義來講,，既然都跑不過馬車，費(fèi)這么大勁去搞,，它又沒用了,。
對(duì)有用和無用的判定，其實(shí)很難,。但是從科學(xué)角度或者國家鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的角度來講,，我們應(yīng)該多探索量子計(jì)算在不同行業(yè)的運(yùn)用。特別是針對(duì)我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的實(shí)際問題,，去找一些算法,，找到一些解決問題的可能性,。
不要用我們今天的眼光和視覺去限定我們的后代。就像當(dāng)年經(jīng)典計(jì)算機(jī)剛發(fā)展起來時(shí)一樣,，很多人問愛因斯坦未來的計(jì)算機(jī)會(huì)是什么樣子,。愛因斯坦當(dāng)時(shí)的回答是：可能全球只需要兩臺(tái)計(jì)算機(jī)就行了。所以我們不要用今天的眼光和眼界,，去衡量未來的事情,。