兩物理學家公開打賭拓撲量子計算機十年將落地

一直以來,拓撲量子計算都是一個非常美麗的夢想,也是一個傳說。前日,PsiQ籌集了15億人民幣將建立百萬級比特的量子計算機投入應用,藉此機會討論一下兩位頂級科學家就拓撲量子計算能否在2030年之前亮相世人這一問題開啟的“神仙打架”模式。

今年3月初,兩名物理學家在Twitter上公開打賭,一個是路易斯安那州立大學教授Jonathan Dowling,另一位就是大名鼎鼎的加州理工學院的John Preskill,他們打賭在十年後的今天,是否有人會發明出物理學家長期以來幻想的機器:拓撲量子計算機。賭注是一張披薩和一瓶啤酒。

兩物理學家公開打賭拓撲量子計算機十年將落地

(左邊是John Preskill,右邊是Jonathan Dowling)


Preskill是著名的量子信息學家,量子霸權和NISQ這些專有名詞都來源於他。這個十年“豪賭”中,Preskill賭“Yes”;Dowling下注“NO”。

兩物理學家公開打賭拓撲量子計算機十年將落地

賭局發起人Dowling稱Preskill聽到這個問題時候立即決定打賭,並稱他們之間來回討論這個話題也已經有很多年時間了,這也說明Preskill對拓撲量子能夠實現是充滿信心的。

為了記錄打賭協議,Dowling在一張羊皮紙的背景圖片上鍵入了這條賭注信息。兩人互相推送的一條推文中,賭注的具體條款下如圖顯示,他們將在2030年3月1日一見分曉,時間剛好十年。

兩物理學家公開打賭拓撲量子計算機十年將落地

(兩位科學家發在Twitter上的羊皮紙打賭協議書)

提及他們賭注的問題,那就相當深奧了。拓撲量子計算機的建造在眾多科學家努力下歷經了數十年之久,從最初受眾多學者擁護,到後來僅有微軟公司接手,拓撲量子計算也算經歷了大起大落,目前,微軟公司的研究人員依然全身心投入追求其發展。


拓撲量子計算專家Preskill說:“它是如此的迷人和優雅。”確實,“迷人”和“優雅”也許是物理學家最常用來描述拓撲量子計算的詞語。


拓撲量子計算機由俄裔美國物理學家Alexei Kitaev於1997年首次提出,由於其特有的物理性質,可用來製備處理信息的物理比特。拓撲量子計算的支持者稱,拓撲量子計算具有最大的優勢是它們不需要太多的量子糾錯,而量子糾錯對於傳統量子計算來說就是噩夢。


比如當人們需要這些量子計算機去執行復雜算法時,超導量子比特可能會意外影響其相鄰比特的屬性,從而產生錯誤,且研究人員難以進行完全的糾錯,但是,拓撲量子計算機卻可以抵抗這種類型的錯誤。這也是為什麼科學家夢寐以求,期望能夠開發拓撲量子計算機的緣故。


Preskill在1997年首次瞭解拓撲量子計算後,他立即愛上了這個技術棧。二十多年量子計算的研究使得Preskill在某種程度上已成為美國量子計算的教父級人物。


他經常向大眾媒體和風險投資者解釋量子的概念。因此他創造了很多流行語,使一些數學領域的概念更容易掌握。當然,研究者們也採用了他創的術語,例如“ NISQ”(讀作“ nisk”),它代表中等規模帶噪聲量子器件,並描述了現有量子計算機的發展狀態。他還創造了富有爭議的術語“量子霸權”來廣義地描述量子計算機超越傳統計算機應執行的任務。

兩物理學家公開打賭拓撲量子計算機十年將落地

Preskill押注也不是第一次了,他最著名的押注當屬與已故的物理學家霍金的打賭,他們打賭的是以後是否可以獲取黑洞裡物體的信息。(Preskill在2004年贏得了這場賭注,當時霍金選擇Yes,信息可以從黑洞中逃脫。)


Dowling打賭也是有過往戰績的,雖然出師不利,但別有用心。早在1999年,他和美國國家安全局(NSA)的一個負責人打賭,稱人們將在10年內擁有一臺量子計算機,並且可以用於某些用途,當時他還在陸軍研究辦公室工作。隨著2009年的來臨,他輸了,但他說賭注達到了目的,因為這筆賭注有助於增加量子計算的研究經費。Dowling猜測當時他下注的特殊性刺激了資助者的競爭意識,據他說,國家安全局的量子計算研究基金在下注一年內增長了兩倍。賭注也達到了他想要的目的。


科學家們長期以來一直使用賭注來刺激彼此去解決問題。早在1600年,天文學家約翰尼斯·開普勒(Johannes Kepler)就和他的導師第谷·布拉赫(Tycho Brahe)打賭說,他可以在五天內計算出火星繞太陽運行的軌道。當然開普勒翻車, 輸掉了賭注,但五年後他真的做到了。


Preskill從根本上是同意拓撲量子計算可能會花費很長的時間,但他並不認同Dowling對該技術棧的冷嘲熱諷,如果Dowling獲勝,他將要求提供紐約風味的比薩餅和德國小麥啤酒。但是,Dowling本人承認他並不真的在乎下注的結果,如果輸了,他會更高興,因為輸了意味著有人們製造了一臺拓撲量子計算機。下注的重點是“以一種有趣的方式將社區集中在一個尚未解決的特定問題上”。


我國的量子計算機,超導量子技術棧50量子比特這個坎什麼時候跨過,半年?1年?3年?5年?還是更久?讓我們滿懷希望,拭目以待!


量子客Qtumist

網站:http://www.qtumist.com/

量子客 | 以行業第一線的視角為您解讀量子科技的前沿技術,中國領先的量子技術交流社區


分享到:


相關文章: