量子計算機還沒完全實現,矽谷已流行開量子計算聚會

2021-09-20 11:34:53 字數 2409 閱讀 5884

「想參加關於量子計算的聚會嗎?」

我沒想到會有人問我這個問題。我的大腦有些轉不過彎:因為就在之前,我剛剛結束了對谷歌量子計算科學家賈羅德·麥克林(jarrod mcclean)長達一小時的採訪,現在正在在心裡盤算著如何組織文章。麥克林的談話在採訪前一天引起了我的注意:他激動地說了幾句話,熱烈地說了一句,在幻燈片中指出相關方程和圖表。他的觀眾有一屋子的美國物理學家。這裡是美國物理學會的3月份會議,而我的主要工作是為這個世界上規模最大的物理學會議撰寫通訊稿件。,我在那裡為該組織的通訊撰稿。麥克林告訴我,第乙個量子計算機演算法將模擬複雜的分子運動,最終能夠發現有用的新材料。

對於聚會的邀請,我當然會參加。我想我可以做一些輕鬆的閒聊。麥克林在他的揹包裡翻了一遍,遞給我一張明信片,上面是黑色的鐵磁流體四處飛濺。在液滴上方,有這樣一行字:「谷歌量子人工智慧聚會。3月8日星期四晚7點30分,斯泰達德酒店樓頂「。

這無疑是我所參加過的最具魅力的物理學聚會,而且按非物理學標準來看也一樣。在洛杉磯天際線的包圍下,斯泰達德酒店頂樓的露台上有兩個開放式酒吧,仿製植物做成了像貓一樣的造型,還有一桌雜亂的小食。在懶人沙發旁邊,一小群研究人員擠在一台膝上型電腦旁,正在討論第二天要用的幻燈片。

「在五年前這種場景是難以想象的,」物理學家史蒂芬·喬丹(stephen jordan)說,我在電梯附近遇到了這位微軟研究員,「我們沒有錢,也沒有意識。」

他們現在肯定有意識。去年,谷歌,英特爾和ibm等量子計算領域的巨頭每隔幾個月就會發布一項新技術里程碑。11月份,ibm宣布推出一款具有50量子位元的量子計算機。上週,谷歌發布了一款擁有72量子位元的機器。在聚會上,負責該公司量子硬體部門的谷歌物理學家約翰·馬丁尼斯(john martinis)告訴我,他認為他們正在接近「量子霸權」——這意味著他們很快就可以執行經典計算機無法實現的量子演算法。布里斯托大學物理學家梅赫西迪·希梅諾·塞戈維亞(mercedes gimeno-segovia),科技公司和學者們希望進一步改進這些機器,甚至在討論如何用現有的晶元製造技術來構建量子機器。

一位研究生告訴我,他在同一周還參加了兩次關於量子計算的豪華聚會——一次是由ibm組織的,另一次是由位於舊金山灣區的rigetti公司組織,這家公司專門研發量子硬體和軟體。威斯康星大學麥迪遜分校教授愛德華·倫納德(edward leonard)指出:「ibm在聚會上用的是一種名為」糾纏杜松子酒「的雞尾酒,「這種酒意指量子計算機機制之一的量子糾纏。但是,你知道,起作用的是接骨木花甜酒而不是超導電路。「口感很好,」倫納德評價道,「很像杜松子酒混合了奎寧水的味道。」

但慶祝活動可能還為時過早。在有約11,000人參加的會議上,幾位演講者小心翼翼地指出,量子計算機能夠達到廣泛應用需要大約一百萬個量子位元——遠遠超過谷歌的72位量子位元,這是公認的原因。目前,科學家們仍在測試他們研發的量子計算機工作原理,這意味著他們只能實現簡單的演算法。例如,谷歌和ibm的研究人員已經模擬出像氫這種小分子的運動,當然物理學家已經理解了其運動原理。英特爾研究人員正在準備模擬在一組電子中發生的,已經經過充分研究的具體現象。麥克林的演算法要求同時使用量子計算機和經典計算機來確保精確度。

我一眼就看到了麥克林,他的頭髮在聚會上非常顯眼。「你看過表演藝術家嗎?」他問我。很難忽視表演者。乙個名叫yozmit的女人,正在用低沉的聲音為我們唱著小夜曲,頭上戴著一頂用發光二極體裝飾的透明頭盔。一種深沉而諧調的聲音讓我們小夜曲-穿著戴著led的清晰的頭盔。「這個聚會很有哈特穆特的風格,」麥克林說,「表演藝術家是他私下的朋友。」

哈特穆特·內文(hartmut neven)就站在吧檯旁邊。這位負責谷歌量子人工智慧實驗室的物理學家是這次活動的組織者。他為這次聚會特意做了打扮:身著黑色夾克衫,領口稍顯寬鬆,色彩鮮豔的運動鞋上覆蓋著尖刺,額頭上方還擱著一幅太陽鏡。

「我挑選了一些我認為物理學家會喜歡的古怪東西「他略顯醉意地告訴我,不斷搖晃著一杯雞尾酒,「這就是為什麼現場會有雷射」——他指著牆上的投影——「和現場模擬**。」我發現角落裡有人正在把玩看起來像雙管電子記錄器的東西。而另一位**家正在演奏出空靈的合成器聲音。

「你應該對這個非常有興趣,」有人說。

希梅諾·塞戈維亞朝我走來,我問她關於聚會裝飾的想法。「我認為這應該看起來像是量子糾纏在一起,」她說,指著牆上打結線條的投影,看上去就像windows 95螢幕保護程式。在另一面牆上,是像萬花筒一樣重複幾何形狀的投影。「我不確定它們與量子計算有什麼關係,」她說。「你應該去採訪一下哈特穆特。」

似乎很少有人能夠理解這個聚會的意義所在。這與會議本身並沒有太大的不同,那些擁有博士學位的物理學家坦承自己也無法真正理解那些行話繁雜的演講。對於這個複雜的領域來說,這相當典型,從量子物理學(理解計算機的原理機制)到工程學(如何開發量子計算機)再到軟體設計(處理大資料)都是如此。

那麼為什麼他們現在對量子計算如此興奮呢?量子計算機能夠有實際應用之前還需要幾十年的時間。現有的量子計算機還不能自行糾錯。微軟設計的量子計算機是由一種不確定存在與否的微小物體構成。他們也不確定量子計算機的有什麼好處,但量子計算機遵循的是量子力學,與現行電子裝置中應用的規則完全不同。這意味著,它或許可以解決一系列根本不同的規則問題。至少,聚會確實把這種興奮轉化為我們都能理解的語言:乙個開放的酒吧。

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