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谷歌终于实现量子霸权了吗? 精选

已有 7673 次阅读 2019-10-24 14:09 |个人分类:量子力学|系统分类:海外观察| 量子计算, 量子霸权

2017,2018,2019年早些时候连续三年宣布之后,谷歌终于还是正式宣布实现“量子霸权”了,还找了Nature站台。内容就是上次NASA网站贴出来的。我之前已经写过一篇文章说明该“量子霸权”其实什么也没有实现:

雷奕安:谷歌的“量子霸权”靠谱吗?zhuanlan.zhihu.com图标

它做了一个量子模拟实验,用0.1%的保真度(即误差三个量级)实现了某种计算,连计算结果都没有,或者说明该计算有什么意义。谷歌指定现有的超级计算机按照它要求的方式模拟,说如果那样算的话需要一万年。该文章已经有耶鲁和希伯来大学的Gil Kalai教授指出是错误的,也有IBM量子计算专家指出,即使超算进行谷歌要求的计算,也根本用不了一万年,只需要几天。

我早就说过量子模拟跟传统的实验无法区别:

科学网-究竟什么是量子计算 - 雷奕安的博文blog.sciencenet.cn图标

且不说0.1%保真度(可信度)的计算有没有意义,对于任何一个量子模拟系统,对该系统的测量(即量子计算,无论方式多么复杂),只能得到该系统自身的信息,不能用于任何别的系统。比如随便一个原子(非氢原子),其能级(或者任何其它性质)就是自然的量子模拟,到目前为止,我们原则上无法计算出该原子的能级,但是实验可以测量出来很多。实验结果当然是可靠的。谁便一个原子都是这样,不用说更复杂的系统了。虽然对大部分系统,我们采用近似的理论(比如说量子力学)就足够,但是我们的确无法完备准确地描述该系统。量子模拟就是实验,不能说采用了近似的非相对论量子力学进行分解描述,就成了量子计算。

如果一定要把量子模拟实验叫做量子计算,那么“量子霸权”早就实现了,根本不需要任何人做实验证明。因为任何一个实验,或者一个物理体系,都是对自身的量子计算,都是自身所有微观量子过程的综合效应,一般来说,都很难计算,或者无法计算。量子霸权从来都存在,它就是真实的物理世界,而我们对真实物理世界的理论描述,及相关的数值计算总是不够完备。谷歌的“量子霸权”是对这一基本事实的分解论证。

再举一个例子,双缝干涉实验,很容易用经典的波实现,原理也很清楚。如果做成量子实验,把波源变成一个一个的量子(光子,电子,等),大量统计之后,还是得到跟经典波一样的实验结果,原理也是一样的。只不过多了一个如何理解单个量子怎么穿过双缝的问题,虽然该理解根本不影响实验结果。

要说明量子模拟不是传统实验,而是计算,就必须能计算出另外一个东西来。这个东西可以是抽象的,比如整数分解,也可以是另一个实际问题,问题是量子模拟做不到。它就是它自己,不是任何别的东西,原因我以前也说过。一个量子系统,无论是动态的还是静态的,最后就是该系统遵循薛定谔方程的解(非相对论近似理论情形),薛定谔方程是一个微分方程,其解取决于其势函数和边条件。而势函数和边条件是系统设定,不能变化,变化了就是另一个系统。一个系统的解不能用于另一个系统,虽然非常接近的系统之间有一定参考价值。

已经宣布实现“量子霸权”了,却又说还没有实用价值,是不是有强行制造轰动效应的嫌疑?就像一个炼丹的,不停吹嘘他炼出的丹药可以包治百病,长生不老,然后说已经炼出来了,但是告诉你既治不了病,也不能延年,围观者会怎么看?




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