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大牛物理学家公开打赌，拓扑量子计算机十年将落地？

来源：晰数塔互联网快讯时间：2020年04月09日 15:48

文章来自微信公众号：量子客（ID：Qtumist），原标题：《量子神仙打架，两大牛物理学家公开打赌拓扑量子计算机十年将落地》，作者： Sophia Chen，整理：Qtumist，题图来自：IC photo

一直以来，拓扑量子计算都是一个非常美丽的梦想，也是一个传说。前日，PsiQ筹集了15亿人民币将建立百万级比特的量子计算机投入应用，借此机会讨论一下两位顶级科学家就拓扑量子计算能否在2030年之前亮相世人这一问题开启的“神仙打架”模式。

今年3月初，两名物理学家在Twitter上公开打赌，一个是路易斯安那州立大学教授Jonathan Dowling，另一位就是大名鼎鼎的加州理工学院的John Preskill，他们打赌在十年后的今天，是否有人会发明出物理学家长期以来幻想的机器：拓扑量子计算机。赌注是一张披萨和一瓶啤酒。

(左边是John Preskill，右边是Jonathan Dowling)

Preskill是著名的量子信息学家，量子霸权和NISQ这些专有名词都来源于他。这个十年“豪赌”中，Preskill赌“Yes”；Dowling下注“NO”。

赌局发起人Dowling称Preskill听到这个问题时候立即决定打赌，并称他们之间来回讨论这个话题也已经有很多年时间了，这也说明Preskill对拓扑量子能够实现是充满信心的。

为了记录打赌协议，Dowling在一张羊皮纸的背景图片上键入了这条赌注信息。两人互相推送的一条推文中，赌注的具体条款如下图显示，他们将在2030年3月1日一见分晓，时间刚好十年。

（两位科学家发在Twitter上的羊皮纸打赌协议书）

提及他们赌注的问题，那就相当深奥了。拓扑量子计算机的建造在众多科学家努力下历经了数十年之久，从最初受众多学者拥护，到后来仅有微软公司接手，拓扑量子计算也算经历了大起大落，目前，微软公司的研究人员依然全身心投入追求其发展。

拓扑量子计算专家Preskill说：“它是如此的迷人和优雅。”确实，“迷人”和“优雅”也许是物理学家最常用来描述拓扑量子计算的词语。

拓扑量子计算机由俄裔美国物理学家Alexei Kitaev于1997年首次提出，由于其特有的物理性质，可用来制备处理信息的物理比特。拓扑量子计算的支持者称，拓扑量子计算最大的优势是它们不需要太多的量子纠错，而量子纠错对于传统量子计算来说就是噩梦。

比如当人们需要这些量子计算机去执行复杂算法时，超导量子比特可能会意外影响其相邻比特的属性，从而产生错误，且研究人员难以进行完全的纠错，但是，拓扑量子计算机却可以抵抗这种类型的错误。这也是为什么科学家梦寐以求，期望能够开发拓扑量子计算机的缘故。

Preskill在1997年首次了解拓扑量子计算后，他立即爱上了这个技术栈。二十多年量子计算的研究使得Preskill在某种程度上已成为美国量子计算的教父级人物。

他经常向大众媒体和风险投资者解释量子的概念。因此他创造了很多流行语，使一些数学领域的概念更容易掌握。当然，研究者们也采用了他创的术语，例如“ NISQ”（读作“ nisk”），它代表中等规模带噪声量子器件，并描述了现有量子计算机的发展状态。他还创造了富有争议的术语“量子霸权”来广义地描述量子计算机超越传统计算机应执行的任务。

Preskill押注也不是第一次了，他最著名的押注当属与已故的物理学家霍金的打赌，他们打赌的是以后是否可以获取黑洞里物体的信息。（Preskill在2004年赢得了这场赌注，当时霍金选择Yes，信息可以从黑洞中逃脱。）

Dowling打赌也是有过往战绩的，虽然出师不利，但别有用心。早在1999年，他和美国国家安全局（NSA）的一个负责人打赌，称人们将在10年内拥有一台量子计算机，并且可以用于某些用途，当时他还在陆军研究办公室工作。

随着2009年的来临，他输了，但他说赌注达到了目的，因为这笔赌注有助于增加量子计算的研究经费。Dowling猜测当时他下注的特殊性刺激了资助者的竞争意识，据他说，国家安全局的量子计算研究基金在下注一年内增长了两倍。赌注也达到了他想要的目的。

科学家们长期以来一直使用赌注来刺激彼此去解决问题。早在1600年，天文学家约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）就和他的导师第谷·布拉赫（Tycho Brahe）打赌说，他可以在五天内计算出火星绕太阳运行的轨道。当然开普勒翻车，输掉了赌注，但五年后他真的做到了。

Preskill从根本上是同意拓扑量子计算可能会花费很长的时间，但他并不认同Dowling对该技术栈的冷嘲热讽，如果Dowling获胜，他将要求提供纽约风味的比萨饼和德国小麦啤酒。但是，Dowling本人承认他并不真的在乎下注的结果，如果输了，他会更高兴，因为输了意味着有人们制造了一台拓扑量子计算机。下注的重点是“以一种有趣的方式将社区集中在一个尚未解决的特定问题上”。

文章来自微信公众号：量子客（ID：Qtumist），作者： Sophia Chen，整理：Qtumist