【文/袁嵐峰】

最近，有一位朋友來咨詢我一些問題。

他說：中國的量子計算機“九章”大家都很關(guān)注，不過也有一些反對的聲音。最基本的問題是，它到底是真的還是假的？

我說：當然是真的，全世界很多專家發(fā)來了祝賀。

2020年12月5日，本文作者與潘建偉研究組苑震生教授在實驗室，面前就是九章的光路

他說：我們是被當年的漢芯搞怕了。

我說：漢芯是一直藏著掖著，沒有任何中間成果，最后只有一個打磨的芯片。而九章用到了大量的先進技術(shù)，當今世界最好的量子光源、最好的干涉技術(shù)、最好的鎖相技術(shù)、最好的單光子探測器等等。例如九章在2米自由空間加20米光纖的光程中能夠保證抖動不超過25納米，這相當于100公里的距離誤差小于一根頭發(fā)絲。

九章光量子干涉實物圖

左下方為輸入光學部分，右下方為鎖相光路，上方共輸出100個光學模式，分別通過低損耗單模光纖與100超導單光子探測器連接。（攝影：馬瀟漢、梁競、鄧宇皓）

九章在《Science》上的論文，正文有4頁，附件長達64頁，詳細描述了論證過程與實驗細節(jié)。

九章在《Science》上的論文（https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1460.full）

多位國際專家對九章的評價

這些技術(shù)在九章之外也會有很多用處，例如打造更好的雷達、更好的衛(wèi)星，所以怎么可能是假的呢？

竇賢康院士與潘建偉研究組張強教授合作研制的量子雷達，將大氣風場探測距離增加到3倍

這位朋友說：這我就放心了。下一個問題是，很多人說它不是個計算機，對此該怎么看？

我說：很多人有這個問題。例如有文章（《雜談｜是量子計算，還是光學實驗？》）說：

該“SCIENCE”文章，混淆了“實驗”與“計算”的概念，所做的光學實驗與量子計算無關(guān)，“九章”機器不是量子計算機，不能直接顯示量子計算的優(yōu)越性。

又如有文章（《高斯玻色采樣不是量子并行計算而是經(jīng)典的硬件蒙特卡洛模擬》）說：

就好比你用很多支手電筒在裝滿凹凸不平的鏡子的屋子里亂照一通，然后讓經(jīng)典計算機計算出光的圖像。你完全可以說你用手電筒就那么一晃，超級計算機就得計算幾億年。并且隨著你的計算精度要求的提高，超級計算機的計算年數(shù)還可以無限延長。但這與量子霸權(quán)無關(guān)。這是模擬霸權(quán)。

又如有文章（《“九章”量子計算機為啥這么快？玻色采樣問題是什么？量子霸權(quán)時代是否已經(jīng)到來？》）說：

九章只能算是一個原型機，而不是計算機。因為它使用量子的方法去模擬量子過程，速度當然會超過經(jīng)典計算機。這就好像點燃一個爆竹問碎片怎么飛，物理方法1秒就知道了，可是用計算機去計算可能要知道爆竹的結(jié)構(gòu)、火藥的種類，甚至要知道每一個分子和原子的位置，要獲得足夠的精度，計算量非常大。這并不是因為經(jīng)典計算機不行，而是因為世界太復雜。

因為這些問題，所以有文章說，九章是“科學宣傳的浮夸風”。

這些說法似乎很有道理。但請仔細想一想，難道九章是這么簡單的東西嗎？為什么九章能發(fā)《Science》，而拿手電筒亂照或者點爆竹不能發(fā)任何科學雜志？

基本的道理在于，計算機必須要穩(wěn)定地、可重復地獲得數(shù)據(jù)。九章確實做到了這一點，而拿手電筒亂照或者點爆竹不能做到，它們不具備可重復性。你這次點個爆竹，和下次點個爆竹，有多少碎片、這些碎片往哪兒飛，都是不一樣的。你沒法控制，除非你能控制爆竹中的每個原子。

點爆竹

所以，九章是計算機，而拿手電筒亂照或者點爆竹不是計算機。