作者:776
今年10月,在美国宇航局(NASA)9月份的“乌龙事件”之后,谷歌正式宣布了“量子优势理论”的证明。令人惊讶的是,白宫在激发了学术界的热情之后,也迅速对媒体做出回应。在这项引人注目的工程背后,是美国政府与学院合作的结果。
10月23日,谷歌人工智能量子组正式宣布完成“量子优势理论”。
这是原论文被删除一个月后,整个科学界都为此烦恼了整整一个月。最后,量子优越性的怀疑得到了解决。谷歌在《自然》杂志上发表的论文是一个有力的回应。
本文详细介绍了他们的53位量子计算机sycamore(sycamore)只用了200秒就完成了世界上最快的超级计算机需要10000年(约18亿倍的速度)的计算。
但这个故事又增加了一个不易被注意到的新线索:在谷歌发布的当天上午,美国首席技术官迈克尔克拉齐奥斯(Michael kratsios)在其《财富》(fortune)专栏发表了一篇评论,宣称谷歌已经取得了非凡的新成就,并强调这一发现是通过学术界和特朗普政府的支持实现的。
Michael kratsios,首席技术官,美国
美国首席技术官的角色是在奥巴马时代创建的,迈克尔·克拉齐奥斯(Michael kratsios)今年由特朗普亲自提拔。在加入特朗普政府之前,克拉齐奥斯是彼得·泰尔投资公司泰尔资本(Thiel capital)的首席执行官,也是另一个泰尔项目对冲基金克拉里姆资本(clarium capital)的首席财务官。
首席技术官一职就技术问题向总统提供咨询,致力于技术政策,作为与私营部门的联系很重要。与前任相比,位于白宫科技政策办公室的Kratsios为这一角色带来了独特的风险投资视角。
美国科技政策办公室也通过电子邮件发表了类似的官方声明。
“没有一个实体能够单独实现这一历史性里程碑,”kratsios在其题为“美国如何实现”量子霸权”的文章中说相反,学术、工业和政府团队自下而上共同努力,促进科学的界限,释放人类进步的新潜力。”
白宫领导的美国政府的及时出现让我们不禁要问,谷歌的量子优势背后隐藏着什么?
1
躲在后面的人
为了证明量子优势理论,谷歌的团队研究从基础研究开始。他们的全部工作从一开始就离不开政府实验室的支持。
kratsios在他的专栏中说,谷歌首先开始了自己的努力,并在加利福尼亚大学、圣巴巴拉大学和国家科学基金会(NSF)支持的其他大学进行了试点实验。之后,谷歌依靠能源部的超级计算机和美国宇航局量子人工智能实验室的联邦专家的支持,完成了验证量子算法的艰巨任务。
联邦政府和学术界的支持无疑为谷歌的研究扫清了道路。同时,他们还与美国航天局艾姆斯研究中心、橡树岭国家实验室和设在德国的欧洲跨学科研究中心合作。
这位技术官员说:“这三个组织在高性能计算方面有着丰富的经验,并帮助开发了经典的量子电路模拟器,这有助于我们验证量子至上的主张。”
他还说,特别是美国宇航局(NASA)是该模拟器的主要开发者,该模拟器可以使用橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的summit超级计算机来验证谷歌的量子优势。并指出,这是世界500强超级计算机中的第一台。
他还表示,除了在加州大学、圣巴巴拉大学和NSF的关键财政支持下所做的硬件努力外,谷歌还与美国国家标准与技术研究所(National Institute of standards and technology)合作,探索新兴技术的应用。
隶属于谷歌的Kratsios说:“我们感谢一路上得到的所有帮助和支持。”
2
“无与伦比的创新生态系统”
美国倡导的14个创新机构的创新网络
谷歌量子优势的实现是美国无与伦比的创新生态系统的结果。
这个生态系统是美国学术界、私营部门和联邦政府之间独特合作的结果。
一些评论家可能认为量子优越性的证明只是一项伟大的科学成就,没有实际应用价值。然而,正是这种观点忽视了量子计算的惊人潜力。而美国政府,他们不这么认为。
“无论量子计算的未来如何,我们知道它将是革命性的,它将在美国建成,”kratsios写道。在特朗普政府的领导下,联邦政府正在加强创新生态系统,使这些成就成为可能。我们坚定支持量子计算,支持量子计算的研发。
因此,美国政府机构一直全职工作:能源部国家实验室、国家科学基金会、国家标准与技术研究所(NIST)、美国国家航空航天局、国防部以及许多其他联邦机构和项目的研究人员进行了基础量子研究,这促进了实现量子优势的努力。
非常重要的是,本届政府的预算通过促进各机构之间的研究和协调,将量子科学列为优先事项,这表明美国政府致力于量子研究的发现和创新。
2018年,特朗普总统签署了里程碑式的《国家量子倡议法案》,为联邦政府量子研发提供了有力支持,并成立了第一个协调办公室,在管理范围内尽可能协调和加强整个政府的量子政策。
该法还指导NIST建立和扩大与私营部门、学术界和联邦实验室的量子联盟,整合美国的创新生态系统,并为我们未来的高技术经济提供更多的发现和发展量子技术基础。
他们相信,自上而下的制度能够通过无情的效率,迫使所有相关人员朝着同一目标努力,取得有限但具体的成果。
尽管这样的制度没有为个人智力、开箱思维、人际关系、大胆思想、动态竞争和快速适应留下空间,但它都在促进美国的蓬勃发展,帮助美国成为“人类历史上最具创新性的国家”。
Kratsios认为,今天的美国即将迎来下一代量子技术,它带来了创新生态系统带来的技术优势。
3
美国量子计算的进展
虽然谷歌的里程碑目前没有实际意义,但随着各国和企业在量子领域展开竞争,仍存在诸多风险。
正如克拉齐奥斯在文章中提到的,人们希望美国能与中国等竞争对手形成鲜明对比。
此外,最大的争议来自我们自己的国家。作为谷歌最大的量子竞争对手之一,IBM发表了一篇文章,挑战谷歌最初的说法,即经典系统实际上可以在两天半内完成相同的任务。
IBM研究人员说:“这实际上是一个保守的、最坏情况下的估计,我们预计随着进一步改进,模拟的经典成本将进一步降低。”但谷歌支持这一发现。
IBM首席执行官Sundar Pichai周三在接受麻省理工学院技术评论(MIT Technology Review)采访时表示,“量子至上”一词具有误导性。
皮查伊说:“我的回答是,这是一门技术语言艺术。业内人士充分理解这一里程碑的意义。”
皮查伊说,对于谷歌来说,这只是个开始。与人工智能等其他突破性技术一样,量子计算对企业来说充满了光明的前景。
皮查伊还将这一新突破与莱特兄弟不朽的首次飞行进行了比较。”第一架飞机只飞行了12秒,因此没有实际应用。”。但这表明飞机有可能飞起来。”
而全球量子界的成员似乎也受到了这一消息的启发。
澳大利亚悉尼量子计算初创公司q-ctrl的创始人兼首席执行官、实验量子物理学家迈克尔•比鲁克(Michael bieruck)最近在洛杉矶开设了一个办公室。他说,这次演示标志着建立有用量子技术的长期努力迈出了重要一步。
比鲁克说:“如果这一成就能够经得起人们的严格审问,那无疑是一项具有里程碑意义的学术成就,它关系到量子计算机的整体价值。”。因此,这真的会让那些声称量子计算机没有未来的反对者大吃一惊。”
目前,量子信息学已经被广泛而悄然地引入我们的生活中:GPS在我们的汽车中被启用,半导体在智能手机中被启用,MRI在我们的医院被启用。
预计这一新兴技术将从根本上改变现代通信和安全,加速强大的新发现,以设计新的化学品、材料和药物;探索宇宙起源的奥秘;扩大优化和机器学习系统的能力。
联邦政府已经明确表示,它致力于在量子领域建立美国的领导地位。特朗普总统2018年签署的行政命令不仅在科技政策办公室(OSTP)设立了第一个量子计算协调办公室,还拨款12亿美元支持未来5年量子计算的关键研发