MIT科技评论：量子计算的骗局炒作问题？
01. 量子计算机价值不可否认
02. 量子纠错是关键
03. 离真正量子计算机的距离甚远
04. 可能改变现状的拓扑量子计算
05. NISQ，依旧"无用"
06. 药物和金融，依然困惑！
07. 难以自洽的期望
08. 真正的“量子计算机”，恐尚为到来
正文：
量子计算初创公司风靡一时，但是在不久的将来，他们是否能生产出任何有用的东西，还不得而知。
量子计算作为一个热门词汇（阅：精，一文读懂量子计算），目前看来，在炒作方面的情况可能仅次于人工智能。
大型科技公司，如Alphabet（谷歌的母公司）、亚马逊和微软，现在在量子计算方面有大量的研究和开发工作。
一大批初创公司也纷纷涌现，有些公司的估值实在令人咋舌。例如，IonQ在10月通过一家特殊目的的收购公司上市时，其估值为20亿美元[1]（阅：全栈量子计算公司IonQ 将上市）。
在过去的三年里，这些商业活动大多以令人困惑的速度在发生。
笔者是最支持量子计算的人之一，因为目前已经发表了100多篇关于这个主题的技术论文，我的许多博士生和博士后研究员现在都是全世界知名的量子计算从业者。
但笔者对近日看到的一些量子计算的炒作甚至欺骗感到非常不安，特别是当它涉及到，关于如将量子计算商业化的问题。
1. 量子计算机价值不可否认
量子计算机的既定应用确实存在。最著名的是Peter Shor在1994年的理论证明，量子计算机可以解决寻找大数质因数的难题，其速度比所有的经典方案都要快。
质因数分解是破解普遍使用的基于RSA的密码学的核心，因此肖尔的因数分解方案立即吸引了各地国家政府的注意，以至于大量的量子计算研究资金投入。
唯一的问题是，如何真实有效的建造一台能够做到破解RSA加密的量子计算机。
2. 量子纠错是关键
如何建造有用量子计算机的关键点，取决于能否实施量子纠错（quantum-error correction），同样的，这个工作也由Shor以及其他人共同开创。
这是一个可以弥补量子状态因环境噪声而迅速消失（Decoherence，退相干）的策略。
1994年，科学家们认为这种纠错很容易，因为都在物理学允许范围内。但在实践中，却极度困难。
当今最先进的量子计算机，已经有几十个分散的（或 "含噪"）物理量子比特（physical qubits）（实际上IBM已经有破百）。
用这样的部件建造一台可以破解RSA密码的量子计算机，需要数百万甚至数十亿个物理量子比特。其中只有数万个真正用于计算，也就是所谓的逻辑量子比特（logical qubits）；其余的将需要用于纠错，以此用来补偿退相干问题。
3. 离真正量子计算机的距离甚远
我们今天能拥有的量子比特系统，已经是一项巨大的科学成就，但它们并没有使我们更接近，于拥有一台能够解决任何人都关心的问题的量子计算机。
这就好比试图用20世纪初的真空管制造今天最好的智能手机一样（还需要漫长的演化时间）。
你可以把100个真空管放在一起，并确立这样的原则：如果你能以某种方式让100亿个真空管以一种连贯、无缝的方式一起工作，你就能实现各种奇迹。
然而，真正问题在于缺少的是导致智能手机的集成电路和CPU的突破，也就是从晶体管的发明到智能手机，花了60年非常困难的工程进化。本质上，在这个过程中没有涉及新的物理学。
4. 可能改变现状的拓扑量子计算
事实上，有一些想法希望更大，我在发展这些想法的理论方面发挥了一些作用，通过使用更稳定的量子比特来绕过量子纠错，这种方法称为拓扑量子计算。
微软公司正在研究这种方法（阅一：微软量子计算“天使梦”破碎，扬言的巨大胜利终究是一个“错误”；阅二：突然之间，微软宣布拓扑量子计算又来了）。
但事实证明，开发拓扑量子计算硬件也是一个巨大的挑战。
目前还不清楚广泛的量子纠错或拓扑量子计算（或其他东西，如两者的混合体）是否会成为最终的赢家。
5. NISQ，依旧“无用”
物理学家很聪明，我们都知道（噗，笔者就是物理学家），一些物理学家也很善于想出听起来很有实质意义的缩写词，并坚持下去。
摆脱退相干的巨大困难导致了令人印象深刻的缩写NISQ（阅：独立于量子计算的”量子计算“，NISQ指明量子计算发展道路），即 "含噪中等规模的量子 "计算机，观点认为小型含有噪音的物理量子比特集合可以做一些有用的、比经典计算机更好的事情。
我不确定这个对象是什么。比如，到底有多糟糕的环境和噪音？有多少个物理量子比特？为什么这是一台计算机？这样的NISQ机器可以解决哪些值得关注的问题？
谷歌最近的一项实验室使用20个含噪的超导量子比特观察到了量子动力学的一些预测方面（称为 "时间晶体"）（阅：天方夜谭，躲过热力学第二定律的时间结晶“永动机”在谷歌量子计算机中实现）。
该实验是一个令人印象深刻的电子控制技术的展示，但它没有显示出与传统计算机相比的计算优势，传统计算机可以用类似数量的虚拟量子比特轻易地模拟出时间晶体。同时它也没有揭示出任何关于时间晶体的基本物理学问题。
其他NISQ的胜利是最近模拟随机量子线路的实验（谷歌量子霸权里程碑，媲美莱特兄弟首飞，请稍安勿躁！），这也是一项高度专业化的任务，从商业市场来看，没有任何商业价值。
使用NISQ肯定是一个很好的新的基础研究想法，它可以帮助物理学研究，尤其在基础研究领域，如量子动力学。
但是，尽管各种量子计算初创公司不断鼓吹NISQ，但其商业化潜力还远未明确。
我曾看到过关于NISQ如何用于快速优化，甚至用于人工智能训练的模糊说法。我不是优化或人工智能方面的专家，但我问过专家，他们同样感到神秘（说明：一线科学家保持质疑，但商业人士却非常积极，作者试图说明主旨——有关炒作的问题）。
我曾问过参与各种创业公司的研究人员，NISQ如何优化任何涉及现实世界应用的艰巨任务，我把他们迂回的答案理解为基本上是说，由于我们不太了解经典的机器学习和人工智能的真正运作方式，所以NISQ有可能更快完成这个任务。
也许吧，但这是希望，而不是“已经”的技术。
6. 药物和金融应用，依然困惑！
有人提议将小规模的量子计算机用于药物设计，作为快速计算分子结构的一种方式，鉴于量子化学在整个过程中只是微不足道的一部分，这是一个令人费解的应用。
同样令人困惑的是，有人声称近期的量子计算机将有助于金融业。
没有技术论文令人信服地证明小型量子计算机可以增益，更不用说NISQ机器，可以在算法交易或风险评估或套利或对冲或目标和预测或资产交易或风险分析中带来重大优化。
然而，这并没有阻止几家投资银行跳上量子计算的大船（阅：国际顶尖银行深入量子计算研究，金融领域霸主谁与争锋）。
7. 难以自洽的期望
一台真正的量子计算机将有今天无法想象的应用，就像1947年第一个晶体管被制造出来时，没有人能够预见它将如何最终导致智能手机和笔记本电脑。
我赞成怀有希望的乐观主义者，并且非常相信量子计算是一种潜在的颠覆性技术，但声称它将在不久的将来开始为销售服务或产品的真实公司产生数百万美元的利润，这让我非常困惑，难以自洽，怎么会呢？
量子计算的确是最重要的发展，不仅在物理学上，而且在所有的科学中。
但 "纠缠 "和 "叠加 "（量子计算机的基本属性）并不是我们可以摇动并期望在不久的将来改变技术的魔杖。
量子力学确实很奇怪，也很反直觉，但这本身并不能保证收入和利润（商业的运作需要收入和利润的支持）。
8. 真正的“量子计算机”，恐尚未到来
十多年前，我经常被问到相关的问题。人们总询问我，真正的量子计算机何时会被建造出来？
有趣的是，如今，我不再面对这个问题，因为量子计算的炒作，显然已经让人们相信，这些被叫做量子计算机的系统已经存在，或者就在眼前。
我明确回答一直是：我不知道。
预测技术的未来是相当困难，当它发生时就会发生。
人们可以尝试把这个事情与过去发生过的事情做类比。
航空业花了60多年的时间，从莱特兄弟到携带数百名乘客飞行数千英里的巨型喷气机。
眼前的问题是，今天的量子计算发展，应该放在这个时间轴上的什么位置？
是与1903年的莱特兄弟一起吗？1940年左右的第一架喷气式飞机？或者我们还在16世纪初，与达芬奇的飞行器一起？我，不知道。
其他人呢？也许相同。
PS:关于量子计算的未来，您如何看？
注：Sankar Das Sarma是马里兰大学学院公园分校凝聚态物质理论中心的主任。 本文整理转译至Technologyreview，力求复原原文作者意思，原文请参考[2]，衷心期望量子计算能以良性的、理性的方式演化发展，而非炒作、虚假的障目吆喝发展。
[1]https://www.fastcompany.com/90682375/ionq-quantum-computing-going-public-spac
[2]https://www.technologyreview.com/2022/03/28/1048355/quantum-computing-has-a-hype-problem/