對于這場量子力學的“迷你曼哈頓計劃”，你怎么看？

　　基于這些理論基礎，理查德·費曼最早提出了量子計算機的概念設想。

　　而事實上，一直到80年代，量子計算機都處在理論推導狀態。在這期間，理查德·費曼1982年提出了利用量子體系實現通用計算的想法，1985年大衛·杜斯則提出了量子圖靈機模型。

　　直到1994年彼得·秀爾提出量子質因子分解算法，因其對于通行于銀行及網絡等處的RSA加密算法可以破解而構成威脅，量子計算機開始變成熱門話題。

　　2007年2月，加拿大D-Wave系統公司宣布研制成功16位量子比特的超導量子計算機，但其作用僅限于解決一些最優化問題，與科學界公認的能運行各種量子算法的量子計算機仍有較大區別。此時，D-Wave公司的“迷你曼哈頓計劃”正式開啟。

　　2009年11月15日，世界首臺可編程的通用量子計算機在美國誕生。同年，英國布里斯托爾大學的科學家研制出基于量子光學的量子計算機芯片，可運行秀爾算法。

　　直至目前，量子計算機相較于經典計算機的優越性主要體現在：1、量子疊加，同時表示0和1;2、量子并行計算,可同時對2^n個數進行數學運算，相當于經典計算機同時進行2^n次操作。

　　對于量子計算機可以實現的計算量，費曼有一個經典的應用場景描述：如果被要求5分鐘內在國會圖書館某一本書的某頁上找到一個大寫字母“X”，這幾乎是不可能的，因為國會圖書館有5000萬冊書。但是如果處于5000萬個平行現實中，每個現實都可以查看不同的書籍，那么肯定能在其中某個現實中找到這個“X”。

　　在這個假設中，普通計算機就像是前一種情形中的“瘋子”，需要在5分鐘內找遍盡可能多的書。而量子計算機卻能復制出5000萬個人，每個只需翻找一本書即可。

　　“谷歌們”到底在做哪些研究?

　　即使量子計算機在2009年誕生，但因為離實際應用還有很大距離，其影響力主要是在學術、科研機構、巨頭科技公司，以及各國的技術研發比拼上。

　　2010年3月，德國超級計算機成功模擬42位量子計算機;2011年4月，澳大利亞和日本的科研團隊在量子通信方面取得突破，實現了量子信息的完整傳輸;同年9月，科學家證明量子計算機可以用馮·諾依曼架構來實現;2012年2月，IBM聲稱在超導集成電路實現的量子計算方面取得數項突破性進展;2013年5月，D-Wave宣稱NASA和Google共同預定了一臺采用512量子位的D-Wave Two量子計算機。

　　關于NASA和Google的合作，NASA的希望是量子計算機能被用于發現新的類地行星，或者應用到星際航行。而“發明大王”谷歌則希望量子計算機可以解決創造性的問題，前面提到，經典計算機無論在運算屬性還是運算速度上都差強人意。此外，量子計算機還可以讓機器學習方面取得不可估量的巨大進步。

　　目前，谷歌和NASA買下的這臺D-Wave Two據說被鎖在一個巨大的黑盒子中，因為量子需要在絕對低溫中才能有更快的運行速度，所以這個黑中的溫度幾乎達到絕對零度(零下273.15攝氏度)，同時，盒內完全黑暗且安靜。

　　在去年9月舉辦的Ignite大會上，微軟展示了拓撲量子位以及硬件軟件生態系統開發方面取得的進展，發布了為駕馭規模化量子計算機而專門優化的新的編程語言，讓開發者能夠編寫量子程序，在當前的量子模擬器上調試，并能夠在未來真正的拓撲量子計算機上運行。

　　雖然仍未開發出可運行的量子位，但微軟量子團隊主管霍爾姆達爾在近期表示，微軟現在已經“十分接近”宣布實現這一突破。

　　對于D-Wave的聯合創始人和首席科學家埃里克·勒迪辛斯基來說，他要在10年，而不是50年造出一臺量子計算機，這對于他來說是一項“迷你曼哈頓計劃”。

　　然而，質疑聲也沒有消停過。有專家至今認為，還需要幾十年才會出現真正應用量子力學原理的計算機。有計算機專家提醒說，也許目前所謂量子計算機的處理器確實很快，但仍然是在障眼法的演示下應用了傳統科技。更有如MIT量子物理學家斯科特·阿倫森自稱是D-Wave的首席批評家，他的公眾言論一直強調，沒有直接證據說明D-Wave的量子處理器是以量子力學的方式運行的，即使有谷歌和NASA的背書。

　　無路如何，這次“迷你曼哈頓計劃”看起來還是有巨大前景，別忘了D-Wave最初可是由亞馬遜的貝佐斯和中情局共同進行戰略投資。

　　“量子霸權”競爭激烈，最終誰會勝出?是21世紀的“發明大王”谷歌?老牌“軟件帝國”微軟?電商跨界者亞馬遜、IBM、英特爾，亦或是D-Wave?

　　或者還有別的可能。

　　暨破比特操縱記錄后 潘建偉團隊完成首個TDA算法驗證演示

　　去年5月，中國科學技術大學潘建偉院士在上海宣布，我國科研團隊成功構建了光量子計算機，首次演示了超越早期經典計算機的量子計算能力。

　　此次突破，主要體現在超導體系上，研究團隊打破了由美國保持的9個量子比特操縱記錄，自主研發了10比特超導量子線路樣品，實現了目前世界上最大數目的超導量子比特的多體純糾纏，并通過層析測量方法完整地刻畫了10比特量子態。

　　近日，潘建偉團隊再次完成了首個在光量子計算機上進行拓撲數據分析(TDA)算法的驗證演示，表明數據分析可能是未來量子計算的一大重要應用。

　　據了解，TDA可以抵抗一定噪聲的干擾，從數據中提取有用信息，而量子版本的TDA能實現對經典最優TDA算法的指數級加速。量子TDA算法也是繼秀爾算法(上述用于大數因子分解進行密碼破譯)、Grover 算法(用于搜索問題)、HHL 算法(用于解線性方程組)之后，人類在量子計算機上可使用的一種新算法。

　　該算法為在量子計算機上進行高維數據處理、甚至人工智能算法領域的探索打開了方向。

　　后記

　　從普朗克提出量子概念，到愛因斯坦和波爾的量子力學革命，海森伯和波恩共同宣布量子力學的建立，薛定諤的貓“否定之否定”，再到有量子力學滲透的奧本海默“曼哈頓計劃”，費曼提出量子計算機概念，D-Wave大膽嘗試“迷你曼哈頓計劃”，并最終掀起科技巨頭們和國家量子科技爭霸賽，量子力學已經陪伴了人類118年。118年來，頂尖的人類智慧最終發現了量子世界并企圖將其轉化為現實應用。

　　然而，無論科技發展至何程度，其本質還是為人類服務。但人類、真理、科學究竟應該為何關系?這是自科學不僅僅有改變人類生活，甚至改變人類屬性的潛在可能下需要的哲學思考。

　　從歷史發展來看，二十世紀上半頁人類經歷了地緣政治變化，以及新興的政治思潮極端化帶來的種種災難。雖然說科學技術本身是有意義的，性質是中性的，但就如愛因斯坦諫言總統趕在納粹之前創造出原子彈的迫切心情，科學家們在第一顆原子彈爆炸后的狂喜，卻在真正的災難發生后轉瞬即逝，進而陷入巨大的驚恐之中。

　　科學能夠決定它自身的永續發展，卻無法確保人類的命運。

　　這，或許應該是我們更優先思考的。