“谷歌们”到底在做哪些研究？

即使量子计算机在2009年诞生，但因为离实际应用还有很大距离，其影响力主要是在学术、科研机构、巨头科技公司，以及各国的技术研发比拼上。

2010年3月，德国超级计算机成功模拟42位量子计算机；2011年4月，澳大利亚和日本的科研团队在量子通信方面取得突破，实现了量子信息的完整传输；同年9月，科学家证明量子计算机可以用冯·诺依曼架构来实现；2012年2月，IBM声称在超导集成电路实现的量子计算方面取得数项突破性进展；2013年5月，D-Wave宣称NASA和Google共同预定了一台采用512量子位的D-Wave Two量子计算机。

关于NASA和Google的合作，NASA的希望是量子计算机能被用于发现新的类地行星，或者应用到星际航行。而“发明大王”谷歌则希望量子计算机可以解决创造性的问题，前面提到，经典计算机无论在运算属性还是运算速度上都差强人意。此外，量子计算机还可以让机器学习方面取得不可估量的巨大进步。

目前，谷歌和NASA买下的这台D-Wave Two据说被锁在一个巨大的黑盒子中，因为量子需要在绝对低温中才能有更快的运行速度，所以这个黑中的温度几乎达到绝对零度（零下273.15摄氏度），同时，盒内完全黑暗且安静。

在去年9月举办的Ignite大会上，微软展示了拓扑量子位以及硬件软件生态系统开发方面取得的进展，发布了为驾驭规模化量子计算机而专门优化的新的编程语言，让开发者能够编写量子程序，在当前的量子模拟器上调试，并能够在未来真正的拓扑量子计算机上运行。

虽然仍未开发出可运行的量子位，但微软量子团队主管霍尔姆达尔在近期表示，微软现在已经“十分接近”宣布实现这一突破。

对于D-Wave的联合创始人和首席科学家埃里克·勒迪辛斯基来说，他要在10年，而不是50年造出一台量子计算机，这对于他来说是一项“迷你曼哈顿计划”。

然而，质疑声也没有消停过。有专家至今认为，还需要几十年才会出现真正应用量子力学原理的计算机。有计算机专家提醒说，也许目前所谓量子计算机的处理器确实很快，但仍然是在障眼法的演示下应用了传统科技。更有如MIT量子物理学家斯科特·阿伦森自称是D-Wave的首席批评家，他的公众言论一直强调，没有直接证据说明D-Wave的量子处理器是以量子力学的方式运行的，即使有谷歌和NASA的背书。

无路如何，这次“迷你曼哈顿计划”看起来还是有巨大前景，别忘了D-Wave最初可是由亚马逊的贝佐斯和中情局共同进行战略投资。

“量子霸权”竞争激烈，最终谁会胜出？是21世纪的“发明大王”谷歌？老牌“软件帝国”微软？电商跨界者亚马逊、IBM、英特尔，亦或是D-Wave？

或者还有别的可能。

暨破比特操纵记录后 潘建伟团队完成首个TDA算法验证演示

去年5月，中国科学技术大学潘建伟院士在上海宣布，我国科研团队成功构建了光量子计算机，首次演示了超越早期经典计算机的量子计算能力。

此次突破，主要体现在超导体系上，研究团队打破了由美国保持的9个量子比特操纵记录，自主研发了10比特超导量子线路样品，实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。

近日，潘建伟团队再次完成了首个在光量子计算机上进行拓扑数据分析（TDA）算法的验证演示，表明数据分析可能是未来量子计算的一大重要应用。

据了解，TDA可以抵抗一定噪声的干扰，从数据中提取有用信息，而量子版本的TDA能实现对经典最优TDA算法的指数级加速。量子TDA算法也是继秀尔算法（上述用于大数因子分解进行密码破译）、Grover 算法（用于搜索问题）、HHL 算法（用于解线性方程组）之后，人类在量子计算机上可使用的一种新算法。

该算法为在量子计算机上进行高维数据处理、甚至人工智能算法领域的探索打开了方向。

后记

从普朗克提出量子概念，到爱因斯坦和波尔的量子力学革命，海森伯和波恩共同宣布量子力学的建立，薛定谔的猫“否定之否定”，再到有量子力学渗透的奥本海默“曼哈顿计划”，费曼提出量子计算机概念，D-Wave大胆尝试“迷你曼哈顿计划”，并最终掀起科技巨头们和国家量子科技争霸赛，量子力学已经陪伴了人类118年。118年来，顶尖的人类智慧最终发现了量子世界并企图将其转化为现实应用。

然而，无论科技发展至何程度，其本质还是为人类服务。但人类、真理、科学究竟应该为何关系？这是自科学不仅仅有改变人类生活，甚至改变人类属性的潜在可能下需要的哲学思考。

从历史发展来看，二十世纪上半页人类经历了地缘政治变化，以及新兴的政治思潮极端化带来的种种灾难。虽然说科学技术本身是有意义的，性质是中性的，但就如爱因斯坦谏言总统赶在纳粹之前创造出原子弹的迫切心情，科学家们在第一颗原子弹爆炸后的狂喜，却在真正的灾难发生后转瞬即逝，进而陷入巨大的惊恐之中。

科学能够决定它自身的永续发展，却无法确保人类的命运。

这，或许应该是我们更优先思考的。