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中国量子计算原型机“九章”问世，外国专家披露背后趣事
作为《科学》杂志的审稿人之一，美国得克萨斯大学奥斯汀分校广受尊敬的量子计算机科学家斯科特·亚伦森（Scott Aaronson），在“九章”论文发布当天，通过博客分享了他对这一研究成果的评价，以及他与中国科学家们的有趣互动。
亚伦森曾在麻省理工学院执教9年。更重要的是，他是高斯玻色取样的共同提出者。
博客文章截图
他认为，76个光子的量子计算原型机“九章”“达到并超过了经典超级计算机可以验证结果的极限”。
他说，一年前，这个研究小组刚刚宣布完成14个光子玻色取样任务。这是继去年谷歌成果之后，第二次实现“量子优越性”，也是第一次通过光量子而非超导量子比特实现，亚伦森对此感到“高兴”。
一直以来，耶鲁大学和耶路撒冷希伯来大学教授、数学家吉尔·凯拉伊（Gil Kalai）都对量子计算机和“量子优越性”持怀疑态度。“九章”官宣后，亚伦森在博文中特别点名了凯拉伊。
因为在2013年和2015年，凯拉伊曾在这个博客留下评论，说玻色取样规模永远不会超过8到10个光子：“如果外星人逼我们尝试，那我们唯一的希望将是攻击外星人。”
与此同时，亚伦森在文中欲扬先抑地表达了他看到“九章”后的感受。
亚伦森
因为不少专业人士提出，想通过玻色取样实现“量子霸权”是个死胡同，困难重重。尤其在谷歌首先借助超导量子比特验证“量子优越性”之后，亚伦森也不清楚还会不会有人做这种尝试。
“即使在一年前得知潘建伟团队的研究计划后，我还是持怀疑态度，想着等到看见论文，我就会相信了。”
至于谷歌在一年前就宣布了“量子霸权”，这个新实验的意义是什么？亚伦森表示，对他来说，“量子霸权”至少要验证两次才行。而且，这是首次通过光子证明“量子优越性”的可能性。最后，正如论文所指出的，与谷歌相比，新实验有一个很大的技术优势：输出态空间维数大幅提高，其能力是IBM此前为反驳谷歌成果所提出的经典计算机替代办法也难以做到的。
最后，亚伦森还讲述了两个有趣的背后故事。
他曾经问作者，为什么实验只验证到26-30个光子，超过这范围的就通过合理推断解释？因为现有的计算机应该能验证到40-50个光子。
几周后，作者回复说，他们现在已经验证了40个光子的结果，其间消耗的超级计算机运行时间价值40万美元，所以他们决定就此打住。
“这是迄今为止我写过最昂贵的审稿报告！”亚伦森开玩笑说。
博客文章截图
有意思的是，有网友在博文下留言称，更希望团队只验证26-30个光子的结果，这样其他人还能通过模拟30个光子以上的结果来提出质疑。
亚伦森回复并提醒网友，要是真有人想通过这样的方式提出异议，那么论文里还是有很多其他结果可供他方验证。
博客截图
也就是说，潘建伟团队给同行留下了验证“九章”实验结果的余地。即便可能与超级计算机验证“太烧钱”有关，但这也是一种自信。
另据文汇网报道，潘建伟团队通过与国家并行计算机工程技术研究中心合作，在超级计算机上对“九章”所获得的先期结果进行验证，从简单开始，直至复杂到超算难以胜任——如果少光子结果都可得到印证，那么同一个装置的多光子结果也将是可信的。
陆朝阳说，“10个、20个光子的时候，结果都能对得上，到40个光子的时候超算就比较吃力了，而‘九章’一直算到了76个光子。”另一方面，超算的耗电量太大，计算40个光子时需要电费200万元，41个光子需要400万元，42个光子需要800万元，推算下去将是天文数字。
这也从侧面反映了“九章”与传统超算之间的巨大差异。
最后，在美国暴发新冠疫情，中国口罩很充足，但在美国几乎买不到的时候，陆朝阳主动给亚伦森寄了200个口罩。
“我不认为这有影响我后来的审稿，但我还是很感激。”亚伦森再次调侃说，并热烈祝贺整个团队所取得的成就。
标签 量子计算机- 责任编辑: 童黎
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