中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

2023-02-0723:48:54来源: 差评 评论 19,518

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

看过《 流浪地球 2 》的,都还记得 MOSS 吧?

作为智能量子计算机,不仅算出了地球危机,还能上传数字生命、指挥行星发动机建设啥的。

给人的感觉是没有啥是它不会干的。

▼吴京追着问小机器人 “ 你老大是不是 MOSS” 的视频也一度冲上热搜

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

现实中,目前的量子计算机当然没这么强。

不过比起前几年,现在量子计算机能做的事是越来越多了。

例如,我国就在量子计算上取得过不少进展,在新闻里经常能看到。

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

不止国内媒体会跟踪,外媒对中国的量子计算动向也很关注,他们报道的新闻还在圈里引发过不少争议。

就拿最近中国搞出新算法的事来说吧。

不久前,清华、浙大等单位的研究人员,在论文里说发明了一种 新的算法,只用 10 个超导量子比特就实现了 48 位的因式分解。

用这种算法,只用 372 个量子比特,就能破解当前主流密码系统( RSA-2048 密码 )。

▼科学家在做量子计算机实验

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

这个成果一出,立刻在圈里引来了不少关注,啥反应的都有。

比如,一个名叫 Roger Grimes 的安全专家( 也是个作家 )就急了。

他得知这个消息后,在英国《 金融时报 》上说道: “ 这意味一个政府可以获取其他政府的机密,就像电影里那样 ” 。

因此,他呼吁,还不赶紧建立数据保护清单,还等啥呢!

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有的专家则对中国的成果提出了质疑。

像 Peter Shor ( 第一个提出量子计算机可以破解 RSA 的大牛 )和 Scott Aaronson ( 量子计算优越性理论提出者 ),都认为这种算法太费时间,而 论文里没提怎么解决算法的运行速度问题

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

咦,不就是找到一个新量子算法嘛,咋就能引发这么大的风波呢?

因为这意味着,不用等到未来,理论上, 现有技术水平下的量子计算机,就能破解当今主流的密码系统

此前,人们觉得破解密码,得需要上万个量子比特。

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然而如今,人们做出的量子计算机里,最多也不到 500 个量子比特。

也就是说,目前 RSA 密码还是安全的。

但这次,中国团队的新算法,可以让性能不够强的量子计算机,破解 RSA-2048 密码。

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如果这个突破是真的,那么中国在量子计算方面又创造了历史。

别觉得惊讶,事实上,中国在量子计算领域,一直在设立新标杆。

像在硬件领域, 我国是世界上唯一在光量子和超导量子两种物理系统中,都达到量子计算优越性里程碑的国家。

在光量子计算上,我国有 “ 九章二号 ” 量子计算原型机。

在处理复杂的数学难题时, “ 九章二号 ” 的计算速度,比目前最快的超级计算机快快亿亿亿倍 ( 没错就是亿亿亿倍 ),刷新了世界纪录。

▼九章二号整体装置图

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在超导量子计算上,我国有 “ 祖冲之二号 ” 量子计算原型机。

“ 祖冲之二号 ” 已经拥有 66 量子比特,在算量子力学的问题时,计算速度比目前最快的超级计算机快 7 个数量级。

就计算复杂度而言,也比谷歌的超导量子计算原型机 “ 悬铃木 ” ( 有 53 个量子比特比特 ),高了 6 个数量级。

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正因为我国在量子计算上的成就太多了,美国知名科普杂志《 科学美国人 》,还曾专门讨论过 “ 中国在全球量子竞赛中取得领先 ” 这个话题。

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既然我国在量子计算上相当有实力,为啥 Peter Shor 等专家对我国量子团队做出的最新成果,态度这么保守呢?

是不是他们觉得中国团队超过了他们,他们不爽,就 “ 吃不到葡萄说葡萄酸 ” 呢 ?

这个,还真不一定。。。

我国在量子计算上固然强,但 发达国家在量子计算领域也不差

就说量子算法这块吧,这次中国提出的新算法,可以说是量子近似优化算法( QAOA 算法 )的改进版。

而 QAOA 算法就是美国科学家最先提出的。

此外,用于量子化学的 VQE 算法,用来验证量子计算机性能的量子随机游走算法,也都是外国科学家提出的。

而在硬件上,美国的 IBM 等公司,也算得上量子计算的前列。

不知道大家还记不记得,去年 11 月 9 日的 IBM 年度量子峰会上, IBM 公司推出了拥有 433 个量子比特的 Osprey 芯片,约是此前 Eagle ( 127 量子比特 )的三倍。

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据一些外媒透露,今年 IBM 还有可能推出,首台超过 1000 个量子比特的通用量子计算机 Condor 。

从量子计算领域的专利申请数量来看,发达国家,尤其是美国,在量子计算上的创新能力,还是不容小瞧的。

▼截至 2022 年 9 月,各国在量子计算专利申请上的占比

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

假如不看研究机构只看企业的话,发达国家也不比中国落后。

总之,那些外国专家未必因为 “ 酸 ” ,才说不看好的话。

虽然像 Roger 那样宣传 “ 中国威胁论 ” 的话,咱们可以直接无视;

但那些正经提出质疑的,有必要细品品,这样对中国的帮助会更大。

我看了一圈,发现有两个人的分析挺有代表性的,值得好好看看。

一个是 Steve Brierley ( 量子软件公司 Riverlane 的首席执行官 )的分析。

他的看法是,中国团队的方法 “ 不可能奏效 ” ,因为 中国研究人员思路是让多个计算机能够同时运行,而不是试图应用计算机的量子特性,这个方向恐怕偏了

▼Steve Brierley

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

另一个是 Bruce Schneier ( 计算机安全和密码学专家 )的评论。

他说,中国人的论文我看了,他们用的是德国数学家 Schnorr 的方法,可 Schnorr 的方法是有争议的。

Schnorr 提出的方法,算位数小一点的数还行,要是算位数大的数,可能就不灵光了。

在进行完分析后, Bruce Schneier 并没有否定中国团队的成果,还强调 “ 这是需要认真对待的事情 ” 。

▼Bruce Schneier

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像这样的批评,我觉得就很纯粹。

当然啦,他们的批评也不见得就对。

因为,虽然怎么 搞量子计算,业界有一个大的方向,但具体走哪条技术路线,没人知道。

即便在某个技术路线上取得新突破,占据领先位置,也不代表就真把其他人甩出几条街。

毕竟,目前全球的量子计算研究处于 多种技术路线并行发展阶段

像算法、软件方面就是百家争鸣的状态,在开源社区里,能看到各种类型的开发平台、算法软件工具啥的。

▼科技巨头们推出的量子计算云平台

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在硬件上,人们也在尝试各种物理系统,像光量子、超导量子、离子阱、量子拓扑啥的。

中国搞出量子新算法:国外专家酸了?

谁能挺进决赛圈,现在根本看不出来。

但这不要紧,既然大家都在坚持投入做研究,不愁做不出量子计算机来。

至于会是谁最先搞出来,姑且拭目以待吧。

weinxin
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