矢野寿彦：全新数字社会的大门正在被打开。美国谷歌10月23日宣布，通过正在开发中的量子计算机成功演示了“量子霸权”。这可以说是计算机科学的巨大里程碑。这种超越人工智能（AI）的技术创新，未来或许会给我们带来无法想象的冲击。

 

谷歌量子计算机的一个元件（照片由该公司提供，reuters）

 

       在当今的数字社会，不管是声音、文本、图像还是遗传基因，任何信息都可以数值化为“0”或者“1”，然后通过计算机进行计算和处理。

 

      正如曾经的超级计算机性能在智能手机实现一样，在最近半个世纪，计算机取得了显著的进步。这得益于半导体的性能在1年半时间里翻番的摩尔定律。但是，计算机的基本原理自计算机之父阿兰·图灵（Alan Turing）提出以来一直没有变。

 

       谷歌开发的量子计算机利用量子力学这一甚至困扰过爱因斯坦的物理力量。借助只在原子和电子等微小世界发生的现象，能使搭载于光粒子上的信息瞬间达到地球的另一面，还能在密码被破解的瞬间删除信息。

 

       应用于计算机的话，则不再是0或者1，而是处于“既是0也是1”的状态，瞬间完成计算。

 

       据谷歌发布的消息，此次实现53个“量子比特”，解开了超级计算机再怎么进步也很难解开的问题，证实了量子霸权。

 

       3年半之前，使用深度学习的AI在围棋比赛中击败了世界最强专业围棋选手，令全世界震惊。之后，AI迅速进化和普及，不仅改变了产业和金融行业，还改变了教育、就业和政治的应有状态。

 

       如果说AI是软件的革命，那么此次的量子霸权应该是硬件的革命。

 

       要通过AI掌握社会上充斥着的大数据、“预测”未来的话，目前的计算能力跟不上需求。数据中心的巨大化以及随之而来的能源消耗量的爆炸式增长就是具体表现。

 

 

       量子计算机拥有超强计算能力，甚至令现有的计算机被称为“传统计算机”。如果量子计算机得以实现，与AI协作所产生的破坏性创新的威力将十分惊人。

 

       当然量子计算机并不是马上就能投入实用，谷歌“成功演示量子霸权”解开的还只是无用的课题。计算机行业的盟主、与谷歌竞争开发量子计算机的IBM批评谷歌发布的论文过度夸大。

 

谷歌开发的量子计算机与该公司CEO桑达尔·皮查伊（照片由该公司提供，reuters）

 

       量子比特的状态会在瞬间崩坏。也容易发生错误。如何才能使其保持稳定并不断修正错误呢？要实现量子计算机，还需要解决很多必须突破的技术课题。即使进展顺利，估计也需要花上20~30年的时间。

 

       而且，计算对象也存在合适与否的问题，量子计算机并不是在所有用途中都会超过超算。估计个人电脑和智能手机未来不会被量子计算机取代。

 

       尽管如此，谷歌的成果在控制不可思议的量子世界、为此前不清楚能否真正实现的量子计算机铺平技术道路方面，仍然意义重大。

 

 

       与最近几年的AI技术竞争一样，今后中美两国无疑会加快量子计算机的技术开发步伐。美国制定了国家战略，除了谷歌和IBM之外，新创企业等也在推进相关研发。中国方面，阿里巴巴集团和华为技术被认为正积极致力于这方面的研究，似乎与中国科学院等机构开展了相关合作。

 

       其实，在日本，以NTT等企业为中心，量子研究在2000年之前也很盛行，一直走在世界前列。可以称为上一个里程碑的“一个量子比特”，就是东京大学教授中村泰信首次实现的，当时他在NEC担任研究员。与落后一大截的AI竞争相比，日本在量子研究方面依然拥有可以大显身手的技术基础。

 

       日本经济新闻（中文版：日经中文网） 矢野寿彦

 

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