还记得“量子计算机”吗？微软和谷歌要宣布重大突破了

摘要：如果量子计算机能够 1) 解出无法被传统计算机破解的人工难题或 2) 有效操纵50个左右量子比特，即实现了相对传统计算机的“量子霸权”。据外媒，谷歌和微软将于近期宣布在量子计算领域的重大突破。

*本文来自华尔街见闻（微信ID：wallstreetcn），作者张一苇。更多精彩资讯请登陆wallstreetcn.com，或下载华尔街见闻APP。*

与AI（Artificial Intelligence，人工智能）、5G、无人机以及AR（Augmented Reality, 增强现实）的公众热度相比，从理论提出发展到现在已逾35年的量子计算 (quantum computing) 领域显得颇为冷清。

但与公众的一知半解相比，学术界与科技巨头却在紧锣密鼓地推进量子计算的相关研究，并且距离“临界点”越来越近。据英国金融时报，微软和谷歌将于近期宣布在该领域的重大技术突破。

究竟什么是量子计算？

传统计算机的基本数据单位是比特，而量子计算机以量子比特 (quantum bits/ qubits) 衡量。当比特只能实现对二进制数据0或1两者其一的呈现时，量子比特利用量子物理学上的叠加 (superposition) 现象，可以实现对0和1两种状态的“同时”呈现。

传统二进制比特和叠加现象下的量子比特

在两个量子比特之间存在的量子纠缠（entanglement）现象，理论上可以实现极多线程的平行计算，甚至跨越空间限制的即时通讯。

量子计算在实际应用上之所以还面临目前的瓶颈，是因为量子计算需要克服环境噪声、比特错误和实现可容错的普适量子纠错等一系列难题，真正的量子计算机研发挑战巨大。

追逐“量子霸权” 微软和谷歌要后来居上

近来，科技巨头纷纷宣布重要进展。除IBM的50量子比特计算机原型，英特尔也在本月宣布研制49量子比特的测试芯片。但这些企业没有发布详细性能报告，用词离不了“原型”和“测试”，更没有宣称已经实现“量子霸权” 。

有观点认为，如果量子计算机能够 1) 解出无法被传统计算机破解的人工难题或 2) 有效（即在叠加、纠缠之后仍可容错的前提下）操纵50个左右量子比特，即实现了相对传统计算机的“霸权”。这种“量子霸权” (quantum supremacy) 正是各科研机构竞相追逐的目标。

谷歌选择了前者。2017年4月，谷歌公布其实现“量子霸权”的路线图，声称将在2017年终前，利用49量子比特的模拟系统攻克传统计算机无法解出的难题，并将于近期披露相关论文。金融时报援引南加州大学教授、量子计算领域专家Daniel Lidar称，若谷歌能够成功实现这一壮举，意味着“计算领域出现新的‘第一次’，量子计算机将跨过一道重要门槛”。

而微软则选择了后者，并将其研发重点放在了“有效操纵”上。金融时报援引微软量子团队主管Todd Holmdahl称，微软“已经非常接近”宣布其第一个有效量子比特。虽然在规模上远落后于其他业界竞争对手——IBM早在1998年就宣布其完成了第一个量子比特原型——但微软试图在“质量”上超越对手。

微软的量子比特设计试图攻克该领域最大的障碍之一——普适量子纠错（error-correction）。量子比特从性质上来说就极不稳定，其量子态只能维持极短的时间，而要经过大量对环境噪声和比特错误的后期处理才能解读出非常有限的计算结果。

微软另辟蹊径，希望通过将呈现量子态的电子“打碎”，实现在多处同时存储同一信息的能力。即便量子比特的一部分失真，其所包含的信息并不会因此丧失，使得整个系统的稳定性大大提高。微软将这种内含纠错特性的新型量子比特称作“拓扑量子比特” (topological qubits)，并相信新机制将令他们大大超越目前的业界水平。Holmdahl称，

[其他机构采用的不稳定量子比特]内含非常多的错误，最后只能前功尽弃。他们需要上千甚至上万个量子比特，而我们只需要这一个，因为我们的纠错能力远超过他们。

而完成第一个有效量子比特，也仅是微软漫漫长路上的第一步。目前的量子计算技术要完全代替传统计算机产业，满足商业化的规模生产需求，还为时尚早。

俊杰评论：强国之间的，高科技基建竞争很有看头

美国政府考虑建设国有5G网络 可3年内建成

新浪科技发表于2018年01月29日 09:22

摘要: Axios称，美国国家安全官员提议联邦政府接管本国的部分移动网络，5G网络国有化选项目前只在政府较低的层面进行讨论，提交给特朗普本人考虑还需要6-8个月的时间。

本文来自新浪科技，原标题《美国政府考虑建设国有5G网络 可3年内建成》，授权全天候科技转载。

1月29日上午消息，根据美国科技网站Axios获取的机密文件显示，美国国家安全官员提议联邦政府接管本国的部分移动网络。Axios拿到一份幻灯片文件和一份备忘录，两份文件全都来自一名国家安全委员会官员，最近，这些文件提交给特朗普政府其它部门的高级官员评估。

随后根据路透社报道，美国政府一名高级官员证实了Axios所报道的内容。他表示5G网络国有化选项目前只是在政府较低的层面进行讨论，提交给特朗普本人考虑还需要6-8个月的时间。

文件认为，美国应该建一个集中化、全国性5G网络，在3年之内建成。而如何建造、钱从哪里来等问题，未来6-8个月内，特朗普政府内部将会进行激烈的争论。

机密文件摆出两种方案：第一种，美国政府出钱，建一个单一网络，以前美国的网络基础设施都是私有的，这一次它会成为国有网络，史无前例；第二种，无线运营商建设自己的5G网络，彼此竞争。文件认为，如果选择第二种方案，花费的时间会更长，成本也会更高。不过文件也说第二种方法有一个优点：相比政府建网，无线运营商自建网络对无线产业造成的商业冲击更小一些。

不过知情人士认为，第二种“选择”实际上不算一个选择，因为美国需要用单一的集中化网络来保护本国，提防威胁。

消息人士还说，白宫将会围绕一些关键问题进行讨论，比如政府是否应该建设并拥有网络，还是让运营商联合组建财团，建设网络，如果组团建设，运营商先要将自己的商业利益放在一边，优先考虑国家利益。

幻灯片指出，美国必须快速开发超快5G无线技术，因为中国在制造及运营网络基础设施方面已经成为主导力量。

备忘录认为，对于美国政府来说，最好的办法就是自己建一个网络，然后租赁给运营商使用。不过消息人士称这种方案只是老版方案，较新的方案在政府是否应该建设并拥有网络一事上保持中立。

除此之外，备忘录还认为如果想支持新技术发展，比如无人驾驶技术、VR技术，美国需要建设一个强大的5G网络。备忘录称中国正在慢慢赢得AI算法大战，如果不建设这样的网络，在信息领域美国将会永远落后于中国。

时速600公里，北京到上海约2小时！我国高速磁悬浮系统进入施工设计阶段

张超发表于2018年01月26日 09:1816867人阅读

摘要: 按计划，2018年将研制一节样机，2020年研制出时速600公里高速磁浮样车，并完成5公里试验线验证。时速600公里高速磁浮交通系统的出现，将填补高速铁路和航空运输间的速度空白。

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随着技术的不断进步，距离我们坐上“高速列车”的日子越来越近了。

1月25日，时速600公里高速磁浮交通系统技术方案在青岛通过专家评审。高速磁浮课题负责人、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁介绍，高速磁浮交通系统技术方案通过评审，意味着下一步可以进入施工设计，具有重要的节点意义。按照课题计划，2018年将研制一节样机，2020年研制出时速600公里高速磁浮样车，并完成5公里试验线验证，进行集成示范，为实现高速磁浮工程应用和产业化奠定基础。

如果这一目标能够实现，未来从北京到上海大约只需要2.2小时就可抵达，而现在乘坐高铁则需要约5.8小时。

专家组认为，目前高铁的最高运营速度为350公里/小时，航空巡航经济速度为800至1000公里/小时，时速600公里高速磁浮交通系统则能够填补高速铁路和航空运输间的速度空白。这种列车既能够用于长途运输，也能用于快捷通勤，尤其适用于三种交通运输模式：经济规模大、同步性高、一体化强的“通勤化”交通，经济规模大、互补性强、协调性需求高的大型城市间的“同城化”交通和经济规模差异大、发展均衡性需求大的东西部中心城市间的“走廊化”交通。

目前，高速磁浮这种新型尖端轨道交通技术已被越来越多的国家关注，其中，德国和日本的发展优势最为明显。日本超导磁浮技术已实现603km/h的试验速度，德国的测试速度也达到了505km/h，并在我国上海建成了运营速度为430公里的国际首条商业运营高速磁浮线，但时速600公里高速磁浮系统及工程化应用在中国尚属空白。

相较于国外的磁悬浮技术，中国研制的高速磁浮，将创新性地采用新型永磁电磁混合悬浮系统，悬浮能耗降低35%、电磁铁温升降低40 度、单位有效载荷车辆减重6%以上。

中国航天科工集团三院高速飞行列车项目技术负责人毛凯在接受武汉晚报专访时就曾表示，航天科工集团将分三步建成时速达4000公里/小时的高速飞行列车，而这种列车采用的就是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行的运输系统。在这一技术加持下，未来从北京到武汉将仅需20多分钟。

早在去年9月，中国中车工业研究院副院长孙帮成在国家重点研发计划重点专项动员会上做汇报时曾透露，中车正在研发时速600公里的高速磁浮和时速200公里的中速磁悬浮项目，预计整体项目将于2021年完成任务。如今这一项目的完成进度超过了预期。