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哎,西南交大在量子计算领域新品翻车,恐晋升为"民科大"

投稿 量子客 2021-06-23


 11月17日,西南交通大学公众号发布一篇名为《交大造,国内首台数字量子计算机来了》。标题醒目,显眼。标题突出了几个关键点:第一,描述的设备是西南交通大学制造;第二,这是国内首台;第三,也是最重要的,是数字量子计算机。      

 (来源:西南交通大学公众号)


难道西南交大”重磅新闻“,推出量子计算机了?看到朋友圈的文章立马来一探究竟。

数字量子计算计算机是什么?

首先,亮出主角:薛定谔计算机(数字量子计算机)

该设备是是由西南交大控股的深圳市永达电子信息股份有限公司开发。公司负责人声称深圳永达经过多年潜心研究,在类脑计算即量子计算方面取得重大突破。采用与谷歌、IBM为代表的物理量子计算(低温超导)不同的量子制备和模型原理,在全国首创了数字量子计算机。设备长这个样子:
       

(来源:西南交通大学公众号)


还会发光?
      

(来源:凤凰网广东综合[2])


文中称,该设备是以“数字”比特为计算基础,计算过程遵守量子力学规律的新型量子计算系统。这里问题来了,以数字比特位计算为基础,那意味着没有物理量子物比特,意味着所用量子比特是经典计算机所模拟的比特。也就说是,用数字比特,模拟物理比特,并准守量子力学规律运算的系统,这听起来有些熟悉,不就是”量子模拟器“吗?

量子模拟器即是使用经典计算机,通过数字模拟物理量子比特方式执行计算,主要为研究学习而开发。由于受到物理硬件的限制,对于全振幅的模拟有很有限。这也是为什么谷歌开发的53位量子计算机能够实现量子优势,那是因为经典计算机在对待谷歌获得优势的这个问题上,无法模拟到53位去解决同一个问题,否则,谷歌何处得来的优势?

什么是量子计算机?

这里,回顾一下量子计算机的定义与基本要求。如下是通识维基百科的解释。  

      (来源:维基百科)

量子计算机使用的是一种使用量子逻辑进行的计算,处理存储数据的单元是量子位(Qubit,也作量子比特)。在量子客上也看到过一篇较为简单的介绍《精,一文读懂量子计算》,文章简述了量子计算的基本概念,通俗易懂。

而对于建造可用量子计算机,2000年DiVincenzo提出了5条标准(即DiVincenzo criteria),只有满足这5条标准的物理体系才有望能构建出可行的量子计算机,也才能被叫做”量子计算机“。这里参考了Steven发布在Qtumist.com上的文章《DiVincenzo 准则详解》[1]。具体的5条标准是:

一、有可表征的物理量子比特;
二、能很好的将量子态初始化至初态;
三、退相干时间比门操作时间长;
四、拥有一套通用的量子门操作集;
五、具有特定量子比特的测量能力;

附上英文版的:
       

依据上面的推理,薛定谔计算机,不属于量子计算机的范畴。”数字量子计算机“的表述有点”暧昧“,不知道的还以为开发出了新新型量子计算机。

因为该设备本质上就是一台经典设备,没有物理的量子系统,就不能称为量子计算机,即使有,如果计算单元不具备DiVincenzo 准则中的任何一条,也会被质疑。热度可以蹭,量子有风险。D-Wave也被质疑所提供物理系统并不能称为量子计算机。而模拟器,在普通的笔记本电脑上就能安装使用,我就使用华为的Hiq学习,并没有去连接一个巨大的一个物理设备,在本地机器上就可以测试。
 
结尾,本讨论文章主要就针对量子计算机这一个问题做讨论,其他的应用诸如薛定谔计算机用在了12306的信息安全防护,一概不问,不过交大文章内容容易让人认为量子计算已经开始使用在这些领域,对公众带来不必要的误导。不好意思给交大的校友泼冷水。厉害了,我的交,估计要改名为:害了我的交
      
     
这里仅仅是从量子计算学习者的角度来判断商家发布的设备是”真量子计算机“,还是”伪量子计算机“。因为这个领域被”量子水“和”量子速读“等污染不小。一不留神,又被教育高大上的知识。

每次给朋友自我介绍说自己是学习量子科学的,要么一脸发蒙高大上,要么一脸鄙视我是卖量子鞋垫的,我们真需要正确的认识量子科学,没有量子科学,不可能有互联网的繁荣。这里也期望投稿的平台能给公众提供一个可信,科学的量子技术展示窗口,让人们认识”伪量子“,并理解真正的量子科学,理解量子计算机。
 
这时,薛定谔爬出坟墓,蹒跚来到西南交大:
 
薛定谔:西南交大,您用我名字造了个什么?
西南交大:与谷歌、IBM的物理量子计算不同的中国首创数字量子计算机。

薛定谔:哪里不一样?
西南交大:我们以“数字”比特为计算基础,计算过程遵守量子力学规律的新型量子计算系统。

薛定谔:啊,没有物理比特,那量子计算机是怎么回事?
西南交大:是啊,交大造,数字量子计算机!

薛定谔:哎,你”造“啊!我看你造了个”球“


 (如上仅幽默一用,别无他意,感谢量子客提供发布)

截止本文发出,原文已被删除,原文内容请参考知乎[3]




[1]《DiVincenzo 准则详解》https://www.qtumist.com/post/9331
[2] http://gd.ifeng.com/a/20191115/7822548_0.shtml
[3] http://gd.ifeng.com/a/20191115/7822548_0.shtml


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