计算机行业即将迎来一场量子革命

我们对新技术的迷恋似乎总是遵循着同样的轨迹：我们时而着迷，时而崇拜，时而失望，时而沮丧，最终得到的满足比我们最初想象的要少。1954年，德州仪器公司宣称其新型晶体管将使“电子‘大脑’在应用范围和可靠性上接近人类大脑”。2000年，美国总统比尔·克林顿宣布，人类基因组计划将带来这样一个世界：在这个世界里，“我们孩子的孩子将只知道Cancer这个词的意思是一个星座（即巨蟹座）。”现在，量子计算也是如此。

大众媒体充斥着吹捧量子计算的前景的文章。科技巨头正在投入大量资金建造原型。你会明显感觉到计算机行业即将迎来一场量子革命。

但并不是每个人都相信量子计算能够在某些技术支持者希望我们相信的时间范围内解决现实世界中的问题。事实上，许多参与其中的研究人员承认，炒作已经失控，他们提醒说，量子计算可能需要几十年的时间才能发展成熟。

理论物理学家Mikhail Dyakonov在约菲研究所（Ioffe Institute，位于俄罗斯圣彼得堡）做了多年研究，现在在法国的蒙彼利埃大学工作。他的怀疑甚至更多。在“The Case Against Quantum Computing”一文（https://spectrum.ieee.org/computing/hardware/the-case-against-quantum-computing）中，他阐述了其观点，即在可预见的未来，实用的通用量子计算机不会被制造出来。

正如你所料，他的文章在网上发表后引起了一些争议。但事实证明，在他准备那篇文章时，由美国国家科学院、工程院和医学院组成的一个专家委员会也在努力解决同样的问题。

该委员会将提供“一份独立的评估报告，评估创建能够解决现实问题的功能性量子计算机的可行性和影响……”，这是为了估算“所需的时间和资源，以及如何评估成功的可能性”。

接受挑战的专家包括加州大学圣巴巴拉分校的John Martinis，他是Google量子硬件项目的负责人；芝加哥大学的David Awschalom，他曾领导UCSB的自旋电子学和量子计算中心；还有加州大学伯克利分校的Umesh Vazirani，他是伯克利量子信息与计算中心的联合主任。

值得赞扬的是，在去年12月发布的报告中，他们没有粉饰困难，而是恰恰相反。

该委员会得出的结论是，在未来的十年里，有人能制造出一种能够破坏公钥密码系统的量子计算机（量子计算机在理论上特别适合于解决这个问题），这将是“非常出乎意料的”。委员会说，虽然在这个时间框架内将建造能力较弱的“有噪声的中等规模量子计算机”，但“目前还没有已知的算法/应用程序能够有效利用这类计算机”。

好吧，如果不是十年，那么多久？委员会委员会不准备对任何概算作出承诺。Proceedings of IEEE在今年1月份刊出了一篇专门讨论量子计算的评论文章（标题为“An Outlook for Quantum Computing”），其作者也同样不愿做出具体预测。所以答案是：没有人真正知道。

然而，在这一领域工作的人们对最近在概念验证性设备上取得的进展以及这项研究的前景感到非常兴奋。毫无疑问，他们认为技术障碍比Dyakonov总结得更容易处理。所以当你看到他们的观点出现在IEEE Spectrum时也不要感到惊讶。