在南京展上摸完量子计算样机,我拆了那些吹上天的技术神话

去年9月23号我在南京国际博览中心挤得小白鞋的鞋跟都被人踩黑了半只。 就为了凑到那个装在层层叠叠不锈钢壳子里的黑家伙跟前。周围人举着手机拍,导播扯着嗓子喊”这就是未来的算力核心”。我挤了20分钟站到跟前才发现,那机器连我现在手机里的自带计算器都算不过。

先算个账:它到底比普通电脑快多少

别信那些一上来就说“量子计算一秒算完超算一百年工作量”的鬼话。 你平时用的电脑,每一个存储单元就像摆在书桌上的玻璃弹珠,放进去是红的就是红的,蓝的就是蓝的,半点儿含糊不得。量子比特呢?更像你转起来的硬币——在它没停下来落地之前,你没法说它是正面还是反面,它就处在两种状态叠在一起的劲儿里。 这种叠加态不是“同时装了两个数”,而是在测量之前,它根本没有固定的状态。 很多人顺着这个逻辑推演,说一个量子比特能顶两个普通比特,一百个比特就能顶两的一百次方个普通比特,算起来那速度早就把全世界的超算都碾成渣了。 哪有这么简单。
转硬币与半导体比特状态对比示意图
转硬币与半导体比特状态对比示意图
最烦的是什么?你正转着硬币呢,旁边路过个人带了点风,你手机发个短信过来的电磁波扫了一下,甚至远处马路上过辆卡车震了下地面,这硬币“啪”就倒了,之前攒的那叠在一起的状态全没了。 这就是为啥所有能跑实验的量子计算机,都要泡在那种接近绝对零度的罐子里。温度高一点,分子乱跑的动静大一点,这硬币就稳不住。 你说闹心不闹心。 风一吹就歪。 真的。

我们离真的能用的量子计算,到底还有多远

之前刷到好多科技自媒体,说现在已经造出几百个比特的量子计算机了,再过两年就要替代超算了。 我当时在展会上跟那个做了七年量子硬件的工程师聊了半小时,人家蹲在走廊的消防通道抽着烟,跟我说那些比特数看着唬人,其实大半都是“残血版”——就像你招了一百个员工,八十个连基础的表格操作都不会,剩下二十个还天天摸鱼,根本凑不出能稳定干活的有效算力。 前两年有团队用几百个比特的机器去算个简单的质因数分解,结果还没人家办公桌上的笔记本跑个免费程序算得准。
稀释制冷机内部多级温区结构示意图
稀释制冷机内部多级温区结构示意图
你想啊,现在你手里的手机里,塞了几十亿个晶体管,每个都能稳定传信号,出了错还能有专门的电路自动纠错。量子计算呢?现在连让一个比特稳稳保持叠加态1毫秒都要费老大劲。更别说纠错了——你要纠一个比特的错,得拉好几个比特陪着它一起“站岗”,算来算去,有效算力还不如人家超算的零头。 说实话我之前也被网上的文章带节奏,觉得再过三五年我家电脑就能换成量子芯片,打游戏都能加载出8K的超精细材质。结果聊完才反应过来,现在的量子计算阶段,大概相当于1940年代那个占满整个房间的电子管计算机——能亮灯,能跑个最简单的程序,但是离普通用户能用,中间还隔着好几个技术迭代的坎。

别总等着它来颠覆世界,它可能先从你想不到的地方冒出来

别总等着它来颠覆世界,它可能先从你想不到的地方冒出来
别总等着它来颠覆世界,它可能先从你想不到的地方冒出来
好多人一提到量子计算的应用,第一反应就是破解银行密码,把全世界的加密系统都拆了。 太扯了。 就现在这连两位数乘法都算不稳的状态,破解密码这事,还得等个十几二十年说不定。最先落地的,根本不是这些听着就吓人的功能。 最适合量子计算干的活,从来不是“把所有现有计算变快”,而是那些从根上就属于量子规则的事。 比如算分子结构。 你要研发一款新的锂电池材料,得找那种能更快储存锂离子的分子结构;你要研发一款靶向抗癌药,得算清楚药物分子怎么精准跟癌细胞的蛋白结合。这些事的本质,都是微观粒子之间的相互作用,本来就遵循量子规则。你拿经典的计算机去算,就像拿个塑料尺子去量细菌的直径,怎么量都不准,算到天荒地老都摸不到正确答案。反而量子计算机天生就懂这些规则,算这些事的时候,比经典计算机顺得多。 不过话说回来,我之前看到有创业公司说自己用量子计算做短视频内容推荐,给用户推更合口味的猫片或者美食视频,我当时差点把手里的冰奶茶喷出来。 你一个刷短视频的推荐算法,用现在的服务器集群跑都绰绰有余,犯得着花几个亿弄个-273℃的罐子,冻得硬邦邦的来算你下一条要看猫还是狗?这不纯纯拿大炮打蚊子,还把炮管都冻裂了的操作嘛。 上次跟那个工程师道别,他说他现在每天上班第一件事,就是盯着稀释制冷机的温度曲线,生怕哪个温区飘了,攒了半个月的实验数据全废。我问他天天守着这么个冷罐子,做这种短期看不到回报的事,烦不烦。 他笑了笑把烟掐了,说总比天天做那种没意义的营销PPT强。毕竟现在每调对一个参数,就离真的能用的那天近了一毫米。 风从走廊吹过来,带着外面梧桐树叶的味道。我突然觉得,那些网上吹得神乎其神的量子计算神话,其实从来都不在营销稿里。 就在那个冷罐子旁边,一个人盯着屏幕上的温度曲线,一点点调参数的日常里。

作者|科技

排版|科技

审核|见微

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文章名称:在南京展上摸完量子计算样机,我拆了那些吹上天的技术神话
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