谷歌量子芯片的研發(fā)已經(jīng)跑在了實(shí)用前面
12月9日，谷歌公司正式推出其最新的量子計(jì)算芯片“Willow”,，該芯片在處理錯(cuò)誤方面具有顯著的進(jìn)步,，能夠隨著量子比特（qubits）數(shù)量的增加實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的錯(cuò)誤減少,。谷歌聲稱，這一突破相比于2019年推出的前代產(chǎn)品,，展示了量子計(jì)算領(lǐng)域的重大進(jìn)展,。
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在谷歌宣布其新款量子芯片“Willow”取得“突破性進(jìn)展”后，華爾街歡呼雀躍,，相關(guān)股票應(yīng)聲飆升,。然而，透過熱鬧的市場(chǎng)反應(yīng),，這一芯片的實(shí)際應(yīng)用能力卻讓人質(zhì)疑：它是技術(shù)里程碑還是資本故事,？ 在量子計(jì)算尚未接近商業(yè)化的現(xiàn)實(shí)中，谷歌此舉更像是一場(chǎng)“先開槍,、后瞄準(zhǔn)”的表演,。
谷歌Willow量子芯片微弱但重要的進(jìn)步
谷歌最新發(fā)布的Willow量子芯片確實(shí)展示了一些微弱但重要的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
錯(cuò)誤率的指數(shù)級(jí)降低
Willow量子芯片實(shí)現(xiàn)了在量子比特?cái)?shù)量增加的情況下,，錯(cuò)誤率能夠以指數(shù)方式降低,。這是量子計(jì)算領(lǐng)域的長(zhǎng)期難題，因?yàn)榱孔颖忍氐脑黾油ǔ?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)錯(cuò)誤的增多,，而Willow的突破顯著改善了這一問題,，為構(gòu)建“容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)”鋪平了道路,。
隨機(jī)電路采樣性能的顯著提升
在隨機(jī)電路采樣（RCS）基準(zhǔn)測(cè)試中，Willow在不到5分鐘內(nèi)完成了傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要10的25次方年才能完成的計(jì)算任務(wù),。雖然RCS的實(shí)際應(yīng)用有限,，但它是衡量量子計(jì)算系統(tǒng)性能的重要基準(zhǔn)之一，這表明Willow芯片在某些特定計(jì)算任務(wù)上的潛力,。這項(xiàng)技術(shù)最終可能被用于分子層面的藥物研發(fā),、提前多日生成高度精確的天氣預(yù)報(bào)，甚至破解現(xiàn)有的數(shù)據(jù)加密協(xié)議,。谷歌量子AI負(fù)責(zé)人Hartmut Neven說：“該領(lǐng)域面臨的下一個(gè)挑戰(zhàn)是,，在現(xiàn)有量子芯片上展示一個(gè)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用有意義的‘實(shí)用的超越經(jīng)典’計(jì)算?！盇lphabet首席執(zhí)行官Sundar Pichai稱，Willow是“我們構(gòu)建一臺(tái)能夠在藥物發(fā)現(xiàn),、聚變能源,、電池設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有實(shí)際應(yīng)用的實(shí)用量子計(jì)算機(jī)旅程中的重要一步?！?/p>
對(duì)量子計(jì)算可擴(kuò)展性的探索
Willow芯片的設(shè)計(jì)顯現(xiàn)了超導(dǎo)量子比特在減少錯(cuò)誤方面的技術(shù)潛力,，但也暴露了限制。例如,，其需要極低溫環(huán)境（接近絕對(duì)零度）,，這對(duì)系統(tǒng)的規(guī)模化和實(shí)用性提出了巨大挑戰(zhàn),。
技術(shù)創(chuàng)新的象征性意義
谷歌通過Willow展示了其在量子研究中的技術(shù)領(lǐng)先地位,，盡管距離實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。這一突破表明量子計(jì)算的理論基礎(chǔ)正在穩(wěn)步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)技術(shù),，提升了對(duì)未來突破的信心,。
光環(huán)背后的技術(shù)現(xiàn)實(shí)
量子計(jì)算自誕生以來，就被譽(yù)為可以改變世界的“終極計(jì)算工具”,。它承載著從破解密碼到模擬化學(xué)反應(yīng),，從優(yōu)化物流到加速藥物開發(fā)的無盡希望。然而,，谷歌的“Willow”芯片雖宣稱取得重要進(jìn)展,，其距離實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)依然遙不可及。
量子比特?cái)?shù)量不足
Willow主要是基于任務(wù)和基準(zhǔn)測(cè)試得出結(jié)論,，尚未證明其對(duì)現(xiàn)實(shí)世界問題的解決能力,。實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)需要數(shù)百萬量子比特以支持復(fù)雜計(jì)算，而“Willow”只有105個(gè),。這一規(guī)模在行業(yè)內(nèi)屬于中等水平,，尚未達(dá)到IBM等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的“量子體積”標(biāo)準(zhǔn),。真正解決實(shí)際問題的芯片，需實(shí)現(xiàn)數(shù)以百萬計(jì)量子比特的互聯(lián),，這一目標(biāo)目前看來近乎天方夜譚,。
擴(kuò)展困難
超導(dǎo)量子比特技術(shù)對(duì)環(huán)境要求苛刻，系統(tǒng)規(guī)?；碾y度依然巨大,。Willow基于超導(dǎo)量子比特技術(shù)，需要接近絕對(duì)零度的冷卻環(huán)境才能運(yùn)行,。如此苛刻的條件限制了其擴(kuò)展性和普及性,。
在目前的硬件架構(gòu)下，規(guī)?；渴饚缀醪豢赡?/strong>
缺乏實(shí)用案例
谷歌在公告中承認(rèn),，“Willow”在真實(shí)世界中沒有具體應(yīng)用場(chǎng)景。雖然它在隨機(jī)電路采樣（RCS）測(cè)試中表現(xiàn)優(yōu)異,，但這一測(cè)試本身的意義更多在于學(xué)術(shù)驗(yàn)證,，而非現(xiàn)實(shí)問題的解決。這種“任務(wù)導(dǎo)向型”成果,，距離市場(chǎng)所需的“應(yīng)用導(dǎo)向型”技術(shù)還有相當(dāng)距離,。這與市場(chǎng)的高期望形成一定落差。
這些技術(shù)上的限制揭示了一個(gè)核心問題：谷歌的量子芯片目前更像是“概念證明”,，而非商業(yè)化工具,。
量子計(jì)算的營(yíng)銷秀
盡管“Willow”芯片的進(jìn)展有限，但谷歌卻通過精心策劃的發(fā)布與宣傳,，引發(fā)了市場(chǎng)的狂熱反應(yīng),。這種“技術(shù)突破”背后的資本博弈，是谷歌的慣用策略,。
資本市場(chǎng)的“想象溢價(jià)”
谷歌發(fā)布“Willow”后,，其母公司Alphabet股價(jià)在短短一周內(nèi)上漲了13%。與此同時(shí),，其它量子計(jì)算相關(guān)股票如Rigetti Computing,、D-Wave等也迎來大幅增長(zhǎng)。資本市場(chǎng)對(duì)量子計(jì)算的未來前景充滿期待,，然而,，這種投機(jī)性的熱情往往忽略了技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)價(jià)值所需的時(shí)間和成本。
科技競(jìng)賽的“秀肌肉”效應(yīng)
近年來,，谷歌在生成式AI領(lǐng)域的地位遭遇挑戰(zhàn),，尤其是微軟攜手OpenAI在ChatGPT上的成功讓谷歌備受壓力。發(fā)布量子芯片,，既是一場(chǎng)自我證明,，也是一種對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的高調(diào)回應(yīng),。“Willow”并未提供立竿見影的成果,，卻成功吸引了公眾注意,，強(qiáng)化了谷歌在技術(shù)前沿的品牌形象。
投機(jī)者的狂歡
不少市場(chǎng)參與者將量子計(jì)算視為“下一個(gè)生成式AI”,，認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)將引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)革命,。然而，這種熱潮更多基于未來的猜測(cè),，而非現(xiàn)階段的實(shí)際成果,。正如有分析師指出：“當(dāng)前量子計(jì)算領(lǐng)域的炒作與2022年AI熱潮初期如出一轍，最終只有極少數(shù)公司能夠脫穎而出”,。
量子計(jì)算未來的實(shí)用化路徑
盡管谷歌的“Willow”尚未具備實(shí)用性,，但量子計(jì)算的潛力依然不容忽視。從科學(xué)研究到商業(yè)應(yīng)用,，量子計(jì)算的未來取決于以下幾個(gè)關(guān)鍵方向：
小規(guī)模應(yīng)用的突破
一些無需大規(guī)模量子比特的任務(wù),，例如優(yōu)化天氣預(yù)測(cè)、提升物流效率和簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈管理,，可能率先受益于量子計(jì)算。這類應(yīng)用對(duì)量子計(jì)算的硬件要求相對(duì)較低,，有望成為技術(shù)商業(yè)化的先行領(lǐng)域,。
混合計(jì)算的過渡階段
量子計(jì)算并非要完全替代經(jīng)典計(jì)算，而是與之協(xié)作解決特定領(lǐng)域的復(fù)雜問題,。例如,，在分子模擬和材料設(shè)計(jì)中，量子計(jì)算可與超級(jí)計(jì)算機(jī)配合,，從而提升研究效率,。這種模式將成為未來數(shù)十年的主流。
多方協(xié)作與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化
當(dāng)前,，量子計(jì)算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)如火如荼,，但實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用需要更多的跨行業(yè)協(xié)作,。例如,，IBM提出的“量子體積”評(píng)估方法，為量子計(jì)算機(jī)的性能提供了標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn),。這種統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系將有助于行業(yè)的發(fā)展和投資者的理性判斷,。
科技革命需要理性與耐心
谷歌的“Willow”芯片展示了量子計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展，但也凸顯了其目前的局限性,。正如芝加哥大學(xué)教授Andrew Cleland所言：“谷歌的進(jìn)步很重要,，也很必要,，它讓我們離目標(biāo)近了一些，但人類距離實(shí)用量子計(jì)算機(jī)還有很長(zhǎng)的路要走,。在這樣一個(gè)新興領(lǐng)域,，理性與耐心顯得尤為重要。
在全球范圍內(nèi),，技術(shù)進(jìn)步往往經(jīng)歷三個(gè)階段：探索,、驗(yàn)證和應(yīng)用。谷歌的“Willow”尚處于驗(yàn)證階段,，離大規(guī)模應(yīng)用尚有一段距離,。此時(shí)，炒作與投機(jī)或許會(huì)給市場(chǎng)帶來短暫的喧囂,，但真正推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的,，是那些腳踏實(shí)地解決問題的創(chuàng)新者。
量子計(jì)算承載著重新定義世界的潛力,，但它的成熟需要時(shí)間和努力,。谷歌的“Willow”芯片所引發(fā)的熱潮，更多是一次精心策劃的資本營(yíng)銷,，而非一場(chǎng)技術(shù)革命,。面對(duì)量子計(jì)算，我們既要看到其前景的光明,，也要認(rèn)識(shí)到其道路的漫長(zhǎng),。唯有在熱情與理性之間找到平衡，才能真正迎來這一技術(shù)改變世界的那一天,。
科技的價(jià)值,，不在于吹響喇叭，而在于為社會(huì)提供實(shí)實(shí)在在的解決方案,。（財(cái)富中文網(wǎng)）
作者王衍行為財(cái)富中文網(wǎng)專欄作家,，中國人民大學(xué)重陽金融研究院高級(jí)研究員、中國銀行業(yè)協(xié)會(huì)前副秘書長(zhǎng),、財(cái)政部?jī)?nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)咨詢專家
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編輯：杜曉蕾
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