最前线 | 英特尔研究院院长：量子计算要碰到实用性问题还需十年

在量子计算的研究上，英特尔与IBM、谷歌同处于第一梯队。当IBM和谷歌为量子霸权问题争得不可开交时，英特尔却显得很佛系。

英特尔研究院院长Rich Uhlig表示，量子霸权不重要，重要的是量子实用性。

谷歌近日发表于《自然》杂志的论文宣布实现量子霸权。谷歌称其量子处理器耗时约200秒完成传统计算机要1万年才能完成的任务，在特定任务上量子计算机大大超越经典计算机的计算能力，实现“量子优越性”。IBM则质疑谷歌声称的“量子霸权”有缺陷，并且操纵了测试结果。

Rich Uhlig对谷歌这一成就表示认可，并称之为“令人振奋的消息”。Uhlig说，要证明量子霸权，需要两个条件：1、它要找到一个足够复杂的题目；2、量子计算在这个题目上超过传统计算机。谷歌找到了这样一个题目，并证明了量子计算机的优越性。但Uhlig也指出，谷歌研究的这个问题几乎没有实用性，我们未来要让量子计算去解决有实用价值的题目。

谷歌研究人员布置给量子计算机的题目是，“证明一个随机数产生器产生的数确实随机”。这是一个极其复杂的纯粹数学问题，几乎没有实际应用价值。Uhlig认为，要碰到实用性的问题还需要十年时间，量子化学、材料建模是有潜力的方向，Max-Cut算法优化、破解加密算法等对量子位要求得更高。

这比IBM预测的时间要保守很多。IBM东京研究院院长、全球副总裁Norishige Morimoto曾表示，量子计算商业化只需要三到五年。

为直观地了解如何才能实现量子实用性，英特尔利用高性能量子模拟器，来预测量子计算机在解决Max-Cut优化问题时，超过超级计算机的节点。Max-Cut是一个复杂性随着变量数量增加而成倍增加的算法，广泛用于从交通管理到电子设计的各个领域，因此选择Max-Cut作为测试案例。

在量子计算的研究上，英特尔同时布局了两条线路：超导量子位芯片和硅自旋量子位芯片。据Uhlig介绍，目前英特尔内部在硅自旋量子位技术投入了更多的资源。自旋量子位的尺寸比同类量子位小得多，比超导量子位具有更大的微缩优势。

量子计算当前还处于非常早期的阶段，Uhlig称现在还处于“马拉松长跑中的第一英里”，真正的商业化还有很远。当前量子计算仅仅达到几十个量子位，而要解决复杂问题可能需要上百万量子位。

不过，业界已经开始进行量子计算商业化的初步尝试。微软、IBM近期均发布开放量子计算云服务的计划。不过这些服务并非为解决问题，更多地是普及意义。微软称，开发人员和企业现在应该开始接触量子算法和硬件，以帮助业界了解这项技术的好处。

值得一提的是，量子计算与CPU经典计算并不是彼此替代的关系，而是为了解决经典计算无力解决的极其复杂的问题。此前，英特尔CTO Michael Mayberry接受采访时表示，量子计算的发展并不会让现有的其他计算方法过时，我们常用的CPU还是有用的。