国华的世界
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2017年，当一组中国大陆科学家从墨子号量子科学实验卫星发射纠缠光子(下图 Science)，进行世界上第一次量子保密视频通话时，专家们宣布大陆在量子通信领域处于领先地位。最新的研究表明，大陆将其在量子领域的领先扩展到了量子计算领域。
2021年10月，国际学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters 下图1、2 PHYSICAL REVIEW LETTERS) 同时发表了“祖冲之二号”和“九章二号”两项科研成果，中国科技大学(中科大)物理学家报告了其在量子通信和量子计算方面取得的关键进展。在其中一项研究中，科学家们在“九章二号”光子量子计算机上从76个探测到的光子改进到113个，这是对“量子优势”的一次重大升级，由此导致对经典计算机的优势从一百万亿倍增加到了一亿亿亿倍。预计“九章”光量子计算机系列将继续探索量子机器学习、量子化学等具有实际价值的问题上的应用。第二篇论文介绍了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解。“祖冲之”号是一种完全兼容量子纠错的可拓展芯片架构，将继续向量子纠错和实现复杂量子算法迈进。
“这是一个令人振奋的发展。我不知道他们在同一周出来的不是一个，而是两个[量子计算结果]，”得克萨斯大学奥斯汀分校理论计算机科学家斯科特·阿伦森(Scott Aaronson)说。“那太疯狂了。”这两项成就都是世界领先的，但祖冲之的成就尤其引起了科学家们的关注，因为这是谷歌2019年里程碑式成果的第一个佐证。领导了悬铃木研发工作的前谷歌的研究员约翰·马丁尼斯(John Martinis 下图 Facebook)说：“我很高兴有人复制了这个实验，并证明它工作正常。”
所谓的量子优势或量子霸权是由马丁尼斯(Martinis)领导的谷歌团队于2019年首先实现的，该公司的悬铃木(Sycamore)系统实现了以指数级速度执行特定的有限任务，其运算速度甚至比世界上强大的经典超级计算机还要快。一年后，中科大研究人员用光子制成的量子计算机进行了类似的实验。现在，大陆同时有了两台顶尖的量子计算机。中国大陆不但在迎头赶上，似乎开始超越曾经在量子计算领域遥遥领先的美国。
量子领域的竞赛
无疑，美国和中国大陆间的量子计算机竞争正在加剧。2017年，大陆发射墨子卫星后，美国作出回应，通过国家量子计划向量子信息科学投入数亿美元。2018年12月，前总统川普签署《国家量子计划法案》，将量子信息科学(QIS)上升至国家战略层面。2020年8月，川普政府又宣布为多学科人工智能和量子计算提供约10亿美元的新资金以建设研究中心。今(2021)年3月3日，拜登政府公布了《国家安全战略中期指导方针》(Interim National Security Strategic Guidance 下图 OrientalReview)，强调“威权国家”大陆是唯一有潜在综合实力挑战国际体制的“主要竞争者”。美国“为了维持科学和技术方面的优势，必须进行再投资，再一次领先”，并指出量子计算机和人工智能(AI)将对经济、军事、就业和贫富差距问题广泛产生影响，美国必须掌握主导权。美国政府现正拟定法案，如《创新与竞争法》(Innovation and Competition Act)，以保证为包括量子技术在内的通信研究提供15亿美元。美国还在建立排除大陆的国际量子科技联盟，分别于今(2021)年6月和7月(由IBM公司)在德国和日本推出用于商业应用的量子计算机。
中国大陆也在大力扶持发展量子技术。2016年，大陆将量子计算在“十三五”计划中规划为具有战略重要性的领域。2018年，大陆领导人肯定了量子信息的战略地位，指出“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用”。2020年10月16日，19届中共中央政治局第二十四次集体学习的主题(下图 gov.cn)，就是量子科技研究和应用前景，同时从政策、资金、人才、科研、技术等方面，大力推动量子科技发展。
那么，大陆在量子信息技术方面领先于美国吗？答案取决于你如何衡量它。大陆在包含量子通信在内的整个量子技术领域拥有更多的专利，但美国公司在量子计算专利方面却遥遥领先(下图 NIKKEI)，并且已开发出实用量子计算机。
今年5月，谷歌首席执行官桑德尔·皮查伊在公司开发人员会议上表示，2029年完成正在推进的量子计算机的开发计划，研发出作为通用产品的量子计算机。IBM也计划将量子位的数量从现在的65个到2023年增至1000个以上。6月份，霍尼韦尔(Honeywell)宣布研发出量子体积64的量子计算机，世界第一。目前IBM有28台量子计算机对外提供服务，25万用户注册使用，主要用于科研计算，已经协助发表论文250篇。霍尼韦尔有6台离子阱量子计算机，通过微软的Azure量子服务，为霍尼韦尔量子计算机提供云接入服务。
中国大陆方面，当然，大陆有一个包括通信和计算技术在内的更为复杂的量子网络。科技巨头阿里巴巴(Alibaba)和百度(Baidu)皆声称正开发“全栈”(full stack)量子业务，通过云来提供量子计算服务(将专文介绍)。2017年，源讯(Atos Quantum Lab)公司推出了Atos Quantum Learning Machine量子模拟器；2020年12月发布阿里云量子开发平台(Alibaba Cloud Quantum Development Platform，ACQDP)，开源自研量子计算模拟器“太章2.0”，加上大陆最新的两台顶尖的量子计算机(下图1、2 搜狐)。但根据笔者所能搜到的信息，大陆尚无能实际提供云服务的量子计算机。
著名量子物理学家、加拿大卡尔加里大学教授巴里·桑德斯(Barry Sanders)就“祖冲之二号”和“九章二号”于10月25日在《物理》(Physics)杂志撰写了一篇评述文章，称中科大潘建伟团队的最新成果体现了“ 量子优势证明的显著进展，…其结果使我们进一步相信我们确实已经达到了计算量子优势的时代。”同时，他也注意到“目前还没有令人信服的实验证明”，我们可以使用这些量子采样器来…解决一些有意义的问题。” 无论如何，作为目前世界上唯一在超导量子和光量子两种物理体系达到“量子计算优势”里程碑的国家，大陆显示了其科研实力，以及赶超科技强权美国的速度不容小觑。
参考资料
Bergan, B. (2021). China's New Quantum Computer Has 1 Million Times the Power of Google's. INTERESTING ENGINEERING. 链接 https://interestingengineering.com/chinas-new-quantum-computer-has-1-million-times-the-power-of-googles
Garisto, D. (2021). China Is Pulling Ahead in Global Quantum Race, New Studies Suggest. SCIENTIFIC AMERICAN. 链接 https://www.scientificamerican.com/article/china-is-pulling-ahead-in-global-quantum-race-new-studies-suggest/
Gent, E. (2021). How Quantum Computers Can Be Used to Build Better Quantum Computers. SingularityHub. 链接 https://singularityhub.com/2021/10/04/how-quantum-computers-can-be-used-to-build-better-quantum-computers/
Sanders, B. (2021). Quantum Leap for Quantum Primacy. Physics. 链接 https://physics.aps.org/articles/v14/147
Smith, C. S. (2021). Competing Visions Underpin China’s Quantum Computer Race. IEEE Spectrum. 链接 https://spectrum.ieee.org/alibaba-baidu-quantum-computer-race
Sparks, M. (2021). China beats Google to claim the world's most powerful quantum computer. NewScientist. 链接 https://www.newscientist.com/article/2282961-china-beats-google-to-claim-the-worlds-most-powerful-quantum-computer/
"都在糟蹋纳税人的银子"
“呵，问题是什么叫“科学的态度”？科学的态度就是独立思考不随大流。 所谓“多数”在科学上最没有意义，即使那个“多数”是真的。 至于“秉持一种开放的态度为好”，这话最好是对暖化人士说，是谁给持不同意见者扣上 denier 的帽子的？”
“呵呵， Google vs. 中科大，这是一个级别上的比较吗？ 假设你自己用10万美金押注，你选谁？”
"纵观今天的科技也就量子技术是革命性的。希望看到这方面的进步。"
根本上还是对科学的态度。当全球多数国家，以及科学家，都接受对一事物的认识，并努力应对时，最好还是对该事物，如气候变暖，量子科技，等，秉持一种开放的态度为好。
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呵呵，问题是什么叫“科学的态度”？科学的态度就是独立思考不随大流。 所谓“多数”在科学上最没有意义，即使那个“多数”是真的。 至于“秉持一种开放的态度为好”，这话最好是对暖化人士说，是谁给持不同意见者扣上 denier 的帽子的？
“呵呵， 国华P网友，你大概不知道， 美国政府出巨资赞助忽悠学科多去了。 知道最大的忽悠是什么？不是别的，正是全球暖化教。 相比之下，量子计算获得的经费不过是九牛一毛，甚至可能不如另一个大忽悠“弦论”。”
"量子计算? 一个噱头而已。"
好了，醒醒吧，别以其昏昏，使人昭昭，忽悠老百姓，忽悠美国政府，误了美国打赢这场竞争的大事。
“直觉认为，量子计算是个忽悠。 一个80年代就提出的技术到现在还不能实现实际应用，多半是永远不能成为实际应用。”
“这是一个用马克斯主义推翻相对论，亩产万斤的国家，什么奇迹都是可能的。
高呼口号，利用奇迹赚第一笔钱就跑的是高手，被奇迹利用亏本套牢的是国家。”
“潘建伟就是个骗子！京沪量子通信呢？墨子号卫星通信呢？没下文了！现在又转来骗量子计算了，呵呵！土共治下就是个遍地谎言，遍地骗子的世界，谁信土共的合约谁上当”
"救中共者拜登，救美国者习。"
学术界这类忽悠比比皆是。
高呼口号，利用奇迹赚第一笔钱就跑的是高手，被奇迹利用亏本套牢的是国家。