很多朋友对谷歌量子技术，谷歌实现量子霸权还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
据国外媒体报道，在日前发表在杂志《自然》上的一篇论文中，谷歌研究人员声称首次获得了“量子优势”(也称为“量子霸权”)。他们的53位量子计算机(名为Sycamore)完成一项计算任务需要200秒。根据谷歌的说法，这项计算任务将需要世界上最快的超级计算机花费1万年的时间。(本文部分内容已于上月在网上披露和报道)
这种计算几乎没有用。——它吐出一堆随机数。选择它只是为了表明Sycamore真的可以像量子计算机一样工作。有实际应用的量子计算机出来还有很多年，技术障碍巨大。即便如此，它们可能也只能在某些任务上打败传统计算机。
然而，谷歌的研究仍然是一个重要的里程碑。——谷歌CEO皮查伊将其比作莱特兄弟的12秒首飞。
对于一个可能需要10年甚至更长时间才能有回报的项目，外界想知道谷歌为什么花了13年。
以下是某外媒的采访。
媒体：你有一台量子计算机来完成一个非常窄的特殊任务。你需要什么来更广泛地展示量子优越性？
Pie:你需要建立一个具有更多量子比特的容错量子计算机，这样你就可以在更广的范围内应用它，在更长的时间内执行计算任务，从而能够运行更复杂的算法。但是你知道，如果你想在任何领域有所突破，你需要从某个地方开始。借用一个比喻，——莱特兄弟。第一架飞机只飞了12秒，没有实际应用，但它显示了飞机能飞的可能性。
媒体：很多公司都有量子计算机。比如IBM在网上有很多这样的设施，人们可以在云端使用。为什么他们的机器做不到谷歌做的事情？
Pie:我想评论的主要是Google团队为什么能做到这一点。这需要大量的系统工程——在任务的许多方面共同努力。
从系统工程的角度来看，这是很复杂的。你实际上从一个晶片开始，有一个团队实际上蚀刻栅极，制造栅极，然后一路处理堆栈，以便能够使用人工智能来模拟和理解最佳结果。
媒体：谷歌研究论文的最后一句话说，“我们距离有价值的近期应用只有一个创造性的算法。”这个应用程序意味着什么？
Pie:量子真正令人兴奋的是，宇宙从根本上以量子的方式运行，所以你将能够更好地了解自然。现在还早，但是量子力学的亮点是能够模拟分子和分子过程，我觉得这是它最强的一点。发明就是一个很好的例子。或者化肥生产的——哈伯工艺产生的碳排放量占全球的2%。在自然界中，本质上，同样的过程完成的效率更高。
媒体：那么，你认为像改进哈伯过程这样的应用可能有多远？
朱伊：我想十年后。我们还需要几年的时间来扩展和建造性能足够好的量子计算机。这项技术的其他潜在应用可能包括设计更好的电池。总之，你在处理一个化学问题。更好的了解这项技术也是我们投资的方向。
媒体：有人说量子计算机可能像核聚变：未来50年可能有突破。这似乎是一个深奥的研究项目。为什么谷歌CEO对此如此兴奋？
Chay:如果没有这些年来我们在计算领域所看到的发展，谷歌就不会有今天。摩尔定律使我们能够扩展我们的计算能力，并为大量产品的数十亿用户提供服务。
所以本质上，我们认为自己是一家深度的计算机科学公司。在摩尔定律的周期结束时，量子计算是我们将在计算领域继续取得进展的许多因素之一。
我们对这项技术感到兴奋的另一个原因是——拿一个简单的分子来说，咖啡因(有24个原子)有无数个原子态。我们知道，我们甚至无法用经典计算来理解分子的基本结构。所以当我看着气候变化，当我看着药物，这就是为什么我相信有一天量子计算将促进这些领域的进步。
媒体：2012年，当你看到一张人工智能自己学习识别猫的图片，你在一些媒体上描述你有一种“预感”。“这件事将被放大，也许会揭示宇宙是如何运作的，这将是我们作为人类所做的最重要的事情。”量子计算是不是感觉同样重要？
派：没错。对于我来说，能够在实验室中实际操作量子比特并将其置于叠加态也是一个伟大的时刻，因为在我以前的观点中，这是大自然的工作方式。它开启了一系列全新的可能性，这些可能性直到今天才出现。
媒体：可能要很久才能达到一个量子系统，可以做一些正经的事情。在一个习惯了快速发展的公司，你是如何管理耐心的？
朱伊：你知道，我和哈特姆斯内文在一起，他和首席硬件科学家约翰马丁尼一起领导量子团队。我提到我放弃了材料科学的博士学位。我以前研究高温超导体。这是26年前。我坐在实验室里，我想，“哇，完成它需要很大的耐心。”我想我没有那种耐心。对于长期坚持这段旅程的人，我非常尊敬。但是几乎所有的基本突破都是这样的，你需要有长远的眼光来实现它。
我之所以对这样一个里程碑感到兴奋，是因为尽管事情需要很长时间，但正是这些里程碑推动了这一领域的进步。深蓝超级计算机打败加里卡斯帕罗夫是在1997年。快进到2016年，阿尔法狗在围棋比赛中战胜李世石。你可以看着它说，“哇，时间真长。”但每一个里程碑都会奖励做这项工作的人，吸引新一代人进入这个领域。人类就是这样进步的。
就我之前的系统工程观点来看，——我们正在向量子计算栈的多层推进。因此，我们正在促进进步，这将用于许多不同的方面。例如，我们建立自己的数据中心，这使得我们可以建立类似TPU(张量处理单元，这是谷歌深度学习框架TensorFlow的专用芯片)的东西，这使得我们的算法运行更快。所以这是一个良性循环。
从事创新技术研发的一个很大的好处就是，即使失败了，你也是有价值的，甚至中期里程碑还有其他应用。所以，是的，你是对的。我们必须有耐心。但是一路上有很多真正的满足感。
媒体：你们目前在量子计算上的投资是多少？
朱伊：这是一个相对较小的团队。但这是基于我们多年来在谷歌各个层面所做的所有投资。是基于公司多年的研究以及我们在此基础上所做的应用工作。
媒体：能谈谈Google和IBM在方法上的区别吗？首先，IBM有一堆量子机器，放在云端供人编程，你做的是内部研究项目。
Chay: IBM将其作为云设备提供，这非常好，吸引了其他开发者。我认为，作为一个团队，我们一直致力于确保我们向自己和社区证明，你可以跨越量子优势的这一重要里程碑。
媒体：IBM还表示，“量子优势”一词具有误导性，因为它意味着量子计算机最终将比传统计算机做得更好，而事实上它们必须在问题的不同方面协同工作。他们指责谷歌夸大其词。
派：我对此的回答是，这是艺术的专业术语，技术圈的人完全理解这个里程碑的意义。
媒体：但争论的焦点是，公众可能认为这是量子计算机战胜传统计算机的标志。
朱伊：我的意思是，这和我们庆祝人工智能没什么不同。有人把它和普通人工智能混为一谈。这就是为什么我认为我们发表关于量子优势的论文是很重要的。
重要的是，解释这些事情的人帮助公众理解我们处于什么阶段，以及你将如何将传统计算应用于世界上你需要的大多数问题。使用传统电脑在未来仍将是事实。
媒体：人工智能在许多层面上为谷歌创造了业务，它已经进入了机器翻译和网络搜索等服务领域。你通过你的云向人们提供人工智能工具。你提供TensorFlow，一个人工智能框架，允许人们建立自己的工具。你也提供人们可以用来运行他们的工具的专用芯片。你认为量子计算最终会普及到谷歌的业务中吗？
皮柴：我相信会的。如果你退一步，我们投资人工智能并开发它，但然后我们会知道它对我们所有的业务都有用。
最后，在你提到的所有实际应用中，我们不仅为自己使用人工智能技术，还提供给世界各地的客户。我们关心人工智能技术的普及，量子计算也是如此。
媒体：你认为量子计算对人工智能本身意味着什么？比如你把量子计算和人工智能结合起来，能不能帮助我们解决人工智能的障碍？
朱伊：我认为这将是一个非常强大的共生事物。这两个领域都处于早期研究阶段。人工智能在建立更大的模型、更一般化的模型以及需要什么样的计算资源方面有令人兴奋的研究课题。我觉得人工智能可以加速量子计算，量子计算可以加速人工智能。我认为这是我们最终解决我们面临的一些最棘手的问题所需要的，比如气候变化。
媒体：你提到了新技术的普及。谷歌在人工智能方面遇到了一些伦理争议。——谁应该使用这些工具以及如何使用它们。你从处理这些问题中学到了什么，它对你关于量子技术的思考有什么影响？
派：在这些阶段发表论文和接触学术界是非常重要的。我们努力参与。我们已经发布了我们的人工智能综合原理。如果你拿人工智能偏见领域来说，我认为我们在过去几年里已经发表了超过75篇研究论文。所以我们会摆正自己的操守，积极参与研究。
我觉得有些领域的监管可能是有意义的。我们希望建设性地参与，帮助制定正确的法规。最后，还有一个外部参与并得到反馈的过程。这些都是会影响社会的技术。没有一家公司能搞清楚什么是对的。没有灵丹妙药，但现在还为时过早。在未来10年，我们必须在所有这些问题上共同努力。
媒体：一方面说不会根据人工智能原理为某些目的开发人工智能技术，另一方面又要创造一个平台，让人们可以为任何他们想要的目的使用人工智能，这不是有点矛盾吗？
Chay:人工智能安全是我们最重要的道德原则之一。你想建立并测试一个安全系统。这是我们发展过程中固有的。如果你担心量子系统会随着时间的推移破坏密码学，你需要开发更好的量子加密技术。过去，当我们建立搜索引擎时，我们也必须解决垃圾邮件的问题。
这些新技术的风险显然更高，但一方面是你采用的技术方法，一方面是全球治理和伦理协议。你将需要达成一个全球框架来产生我们想要的结果。我们致力于尽最大努力帮助开发这项技术，不仅负责任，而且利用它来确保安全等。我们将与其他机构一起这样做。
媒体：现在有没有其他你也很感兴趣的技术？
皮查伊：对我个人来说，更好地生产清洁可再生能源有很大的潜力。但我对所有这些技术的结合以及我们如何实际应用它们感到非常兴奋。在医疗保健方面，我认为在未来十年左右，我们将处于突破的边缘，这将是深远的。但我也想说人工智能本身——下一代人工智能突破，新算法，更好的广义模型，迁移学习等。对我来说都同样令人兴奋。
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