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作者 | 張雅婷

“我無論如何深信上帝不是在擲骰子。”

1926年12月4日，愛因斯坦在致玻恩的信中寫下這句著名的宣言，表明自己的因果律立場。

愛因斯坦反對世界的本質(zhì)具有隨機(jī)性，然而2022年諾貝爾物理學(xué)獎的頒布，讓更多人了解到更多可能性?？茖W(xué)家精密的實驗證明量子態(tài)的不確定性，或者說“上帝是擲骰子的”。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、本源量子首席科學(xué)家、中國計算機(jī)學(xué)會量子專業(yè)組秘書長郭國平在接受搜狐科技專訪時表示，這次諾獎讓更多人更加直觀地感覺到，量子力學(xué)不是偽科學(xué)、神學(xué)，而是科學(xué)?；诹孔恿W(xué)的量子信息，包括量子通訊、量子精密測量和量子計算有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)。

實際上，量子力學(xué)這門研究微觀粒子運動規(guī)律的理論已經(jīng)進(jìn)入人們生活100多年，催生了集成電路、激光、核磁共振等技術(shù)發(fā)明。這被科學(xué)界命名為“第一次量子革命”的技術(shù)躍遷，為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。

近年來，以量子計算和量子通信為代表的第二次量子革命“山雨欲來”，人們從對量子規(guī)律被動的觀測和應(yīng)用正走向主動的調(diào)控和操縱。以量子計算為例，量子計算機(jī)已經(jīng)被證明在特定領(lǐng)域表現(xiàn)勝于經(jīng)典計算機(jī)。

為做出更好更快處理信息的機(jī)器，郭國平在量子領(lǐng)域研究近二十年后從實驗室出走，與郭光燦院士一同創(chuàng)立本源量子。他自稱創(chuàng)業(yè)初心很簡單，“希望將自己的研究成果真正變成產(chǎn)品，而不只是在實驗室、故事本、論文集里面?！睂?biāo)IBM、谷歌，本源量子希望造出中國的量子計算機(jī)，為世界量子計算的發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。這并不是一件容易的事情，郭國平透露，本源成立5年，做到了交付量子計算機(jī)整機(jī)，但研發(fā)費遠(yuǎn)大于利潤，每年虧損近一個億。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在量子領(lǐng)域還有一定差距。郭國平表示，量子計算、量子通訊和量子精密測量所有關(guān)鍵性的、原理性的概念，都不是中國，甚至不是中國人提出來的?！傲孔佑嬎憷锩娴臏y控系統(tǒng)，包括很多外圍的東西，依然會用到傳統(tǒng)的芯片、元器件等等，在這些工業(yè)基礎(chǔ)比其他國家差的情況下，會影響到量子計算本身的研發(fā)。我們不能抱怨，但是我們要勇于認(rèn)清現(xiàn)實?！贝送馕覀冞€要意識到，量子計算距離實用化和產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走，畢竟具備成熟容錯能力的通用量子計算機(jī)需要約20年的時間才能研發(fā)出來。本次諾貝爾物理學(xué)獎得主Haroche提醒稱，量子計算領(lǐng)域存在炒作，基礎(chǔ)科學(xué)和其應(yīng)用之間總是伴隨著意想不到的曲折，我們必須小心謹(jǐn)慎?！度祟惡喪贰吩岬?，歷史一再讓我們看到，許多以為必然會發(fā)生的事，常常因為不可預(yù)見的阻礙而無法成真，而某些難以想象的情節(jié)，最后卻成為事實?！?0世紀(jì)40年代進(jìn)入核子時代的時候，很多人預(yù)測公元2000年會成為核子世界。第一顆人造衛(wèi)星和阿波羅11號發(fā)射，大家都開始認(rèn)為到了20世紀(jì)結(jié)束的時候，人類就可以移民到火星和冥王星。但這些預(yù)測全都沒有成真，而另一方面，當(dāng)時誰都沒想過互聯(lián)網(wǎng)能發(fā)展成現(xiàn)在這個樣子?！?/p>

第四次科學(xué)革命究竟會在哪個領(lǐng)域爆發(fā)，量子力學(xué)又將在其中扮演什么樣的角色。或許絕大多數(shù)人只有站在高處回望歷史長河時，才會“恍然大悟”。

以下是對話實錄（經(jīng)編輯）：

01談諾貝爾獎與量子計算

“科學(xué)發(fā)展過程當(dāng)中，人類在特定的時間段，就像是盲人摸象。”

搜狐科技：2022年諾貝爾物理學(xué)獎授予三位量子信息領(lǐng)域的科學(xué)家，表彰他們在量子糾纏領(lǐng)域的成就，很多人由此表示愛因斯坦的觀點被打破了，您怎么看？

郭國平：愛因斯坦思考的問題是，量子力學(xué)的這種不確定性是否有更根源的原因在里面，而非量子力學(xué)本身具有不確定性。

本次獲得諾獎的這三位科學(xué)家，用實驗證明了量子態(tài)的不確定性，證明上帝是擲骰子的。所以從這個角度來講的話，你認(rèn)為愛因斯坦當(dāng)時錯了，當(dāng)然沒有問題。但是任何科學(xué)，都是在一直在向前發(fā)展。今天這樣的理解是不是最終的答案？我是抱有開放性的態(tài)度。

就像從歷史上來看，對光的認(rèn)知經(jīng)歷了微粒說、波動說、波粒二象性幾個階段?？茖W(xué)發(fā)展過程當(dāng)中，人類在特定的時間段，就像是盲人摸象，只是在特定的邊界條件下，給出來了我們的認(rèn)知。我不認(rèn)為可以簡單地說對錯，特別是這種前沿科學(xué)。

搜狐科技：這次諾獎對量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展有什么意義？

郭國平：量子力學(xué)進(jìn)入我們生活已經(jīng)100多年了，如果沒有量子力學(xué)，就不會有集成電路、激光。這次諾獎的作用讓更多人直觀地感覺到，量子力學(xué)不是偽科學(xué)、神學(xué)，而是科學(xué)。基于量子力學(xué)的量子信息，包括量子計算、量子通訊和量子精密測量和有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)。02談量子計算發(fā)展階段

“如果以經(jīng)典計算機(jī)作為參考系的話，現(xiàn)在的量子計算機(jī)還處于電子管時代。”

搜狐科技：為什么我們需要量子計算？

郭國平：蒸汽機(jī)剛發(fā)明的時候裝到馬車上去，還跑不過小馬車。現(xiàn)在回頭看，你覺得蒸汽機(jī)是有作用還是沒作用？

人類總是追求更快、更好、更多。我們發(fā)現(xiàn)量子計算最少是對于處理一些特定問題，原則上有更強(qiáng)大的處理能力、更快的處理速度。

搜狐科技：如果以傳統(tǒng)芯片和經(jīng)典計算機(jī)作為參考系的話，您認(rèn)為現(xiàn)在量子芯片和量子計算機(jī)發(fā)展到了什么階段？

郭國平：現(xiàn)在可能還是在早期的電子管計算機(jī)時代，那時候計算機(jī)比一個房間還大。

但是量子計算跟傳統(tǒng)計算發(fā)展又不完全一樣，從目前我們這一代人認(rèn)知的角度來講，量子計算機(jī)不是對于所有的問題都一定會比經(jīng)典計算機(jī)表現(xiàn)好。

所以量子計算機(jī)對于經(jīng)典計算機(jī)不是替代關(guān)系，而是補充互補，對一些特定的問題有加速效果的關(guān)系。

搜狐科技：什么場景比經(jīng)典計算機(jī)好，什么場景比經(jīng)典計算機(jī)差？

郭國平：不會有比經(jīng)典計算機(jī)差的，如果說差，是指經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度和復(fù)雜度的角度。量子計算機(jī)比經(jīng)典計算機(jī)好的領(lǐng)域已經(jīng)證明了，比如破解對稱密鑰、大數(shù)據(jù)檢索等。03談我國量子技術(shù)與發(fā)達(dá)國家的差距

“我們搭便車搭習(xí)慣了，等美國人把蒸汽機(jī)發(fā)明出來了，我們用性價比、低成本搶市場，但人家現(xiàn)在不讓你搭便車了?！?/p>

搜狐科技：與發(fā)達(dá)國家相比，我國量子技術(shù)處于什么樣的水平？

郭國平：量子信息，包括量子計算、量子通訊和量子精密測量，所有關(guān)鍵性的、原理性的概念，都不是中國，甚至不是中國人提出來的。

而量子計算里面的測控系統(tǒng)，包括很多外圍的東西，依然會用到傳統(tǒng)的芯片元器件，在這些工業(yè)基礎(chǔ)比其他國家差的情況下，會影響到量子計算本身的研發(fā)。

和人一樣，底子弱、身體弱的話只能夠慢慢改善身體素質(zhì)。我們不能抱怨，但是我們要勇于認(rèn)清現(xiàn)實。

搜狐科技：比起經(jīng)典計算機(jī)時代，我國量子計算發(fā)展情況是否好一些？

郭國平：現(xiàn)在在量子計算機(jī)時代還沒有那么慘，但是未來會不會變得那么慘，也不能夠排除。我們在觀念思想上，仍存在產(chǎn)學(xué)兩張皮的現(xiàn)象。量子計算絕對不是一個孤立的、只有幾個科學(xué)家就能干成的事情。

計算機(jī)剛出現(xiàn)的時候，國外愿意從性能低的開始試起。我們在1957年也有電子管計算機(jī)，但后來沒有堅持。如果沒有人用的話，再好的東西也不會有生命力。

如果龍芯的計算機(jī)給你去用，沒有Windows的好用，你是用龍芯還是用Windows？大家都希望選擇性能更好的，但是如果每個人都這樣去選擇，那憑什么我們能夠超過人家？

IBM、谷歌量子計算機(jī)在全球部署了30多臺，有100多家企業(yè)、幾十萬人在用，我們中國有幾個人在用？有多少企業(yè)在用？有多少人知道量子計算機(jī)不能停留在實驗室？

搜狐科技：國內(nèi)有多少個人、多少企業(yè)在用？

郭國平：基本是處于空白，少數(shù)的一兩臺沒有討論的必要。

大家都等著蒸汽機(jī)跑過馬車，但并不愿意參與到把蒸汽機(jī)裝到馬車上去、裝到帆船上去的過程。我們搭便車搭習(xí)慣了，等美國人把蒸汽機(jī)發(fā)明出來了，我們用性價比、低成本搶市場，讓他沒飯吃不就可以了？

搜狐科技：這也算是商業(yè)上的一個思路？

郭國平：但人家現(xiàn)在不讓你搭便車了。04談本源量子

“和IBM、谷歌相比，雖然本源實現(xiàn)了從零到一的步驟，把量子計算機(jī)整機(jī)交給客戶去用，但是在硬件上面差距大概2-3年，軟件上面目前沒有差距。”

搜狐科技：您為什么想從實驗室走出來創(chuàng)立本源量子？

郭國平：做了這么久的量子芯片，我希望讓它真正變成產(chǎn)品，而不只是在實驗室、故事本、論文集里面。我們的想法很簡單，嘗試做一臺更好、更快處理信息的機(jī)器。

搜狐科技：本源成立之初就對標(biāo)IBM和谷歌，創(chuàng)立5年以來本源做了什么？和IBM、谷歌差距大嗎？

郭國平：我們實現(xiàn)了從零到一的步驟，把量子計算機(jī)整機(jī)交給客戶去用，而且他們覺得還可以。和IBM、谷歌相比，本源在硬件上面差距大概2-3年，軟件上面目前沒有差距，但未來可能差距會擴(kuò)大。

很簡單一個例子，如果你去學(xué)量子計算機(jī)的語言和操作系統(tǒng)，你愿意學(xué)國內(nèi)的還是愿意學(xué)IBM、谷歌的？

我們同樣的軟件放在國際開源網(wǎng)站上，國內(nèi)用戶下載本源的，比下載谷歌和IBM的數(shù)量少很多，甚至還不如美國用戶下載本源的多。

搜狐科技：本源現(xiàn)階段財務(wù)狀況如何，是更注重新技術(shù)的突破還是盈利？

郭國平：本源研發(fā)費遠(yuǎn)大于利潤，每年虧損近一個億。

我們的目標(biāo)是造出中國的量子計算機(jī)，為世界量子計算的發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。所以肯定是技術(shù)和商業(yè)自己兩條腿走路，沒有技術(shù)上的突破就沒有競爭力，不跟用戶在一起，就是閉門造車，無法真正做出對用戶有用的產(chǎn)品。甚至更現(xiàn)實地講，也沒有資金回流去支撐進(jìn)一步的研發(fā)。

搜狐科技：近5年，本源的發(fā)展目標(biāo)是什么？

郭國平：和跑馬拉松一樣，盯著第一名、第二名跟跑，不要被人家拉得太遠(yuǎn)。在這個過程當(dāng)中，更多服務(wù)于國家有關(guān)部門和企業(yè)，培養(yǎng)出一支量子計算人才隊伍，聚集力量傳播量子計算不是偽科學(xué)，盡我所能地普及中國量子計算機(jī)的操作系統(tǒng)語言。

搜狐科技：從資本市場來看，量子計算已經(jīng)成為了比較火熱的投資方向，您怎么看待這種現(xiàn)象？

郭國平：任何事情發(fā)展有適度的泡沫，也是正常現(xiàn)象。

但是我們要防止魚龍混雜，不能讓做量子鞋墊的人也能拿到錢、5年之內(nèi)從來沒有做過量子計算的人也能拿到錢。因為這會導(dǎo)致過度的泡沫，關(guān)注度太高、不切實際的期待太高，最后失望會更大。

搜狐科技：量子計算機(jī)是一種用于快速求解特定問題的機(jī)器，什么時候能為其他行業(yè)帶來比較切實的改變？

郭國平：對于特定的問題的求解，就像鑿冰塊一樣。一整面冰塊也是從一個點開始，從科研工作者的角度來講，我們已經(jīng)證明有優(yōu)勢的是某些特定問題，那么在其他領(lǐng)域還需要繼續(xù)去努力探索。

從全球來看，我認(rèn)為在3-5年內(nèi)，量子計算一定會在某些具有實際生產(chǎn)生活意義的問題上面發(fā)揮切實的作用，這個過程中可能會跟傳統(tǒng)計算機(jī)、AI配合。

搜狐科技：量子計算機(jī)可能會像現(xiàn)在經(jīng)典計算機(jī)一樣，進(jìn)入千家百戶嗎？

郭國平：我不認(rèn)為未來每個人手里都要有，但人人可用量子計算機(jī)，受益于量子計算機(jī)。我們可以通過云，去云端用量子計算機(jī)，但是這個機(jī)器不一定要進(jìn)入普通家庭、在每個人的手上。