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主持人張力奮與“九章”爭鳴的線下討論嘉賓，從左至右為：張力奮、陸朝陽、潘建偉、陸品燕和張崢。

撰文 | 王一葦

責(zé)編 | 陳曉雪

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2020年12月4日，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作研制的“九章”光量子計(jì)算原型機(jī)橫空出世，在“高斯玻色采樣”問題上取得突破，求解速度達(dá)到目前全球最快的超級計(jì)算機(jī)的一百萬億倍。這是中國首次實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”，也是繼谷歌之后，利用不同的物理體系和算法，第二個驗(yàn)證量子優(yōu)越性可以實(shí)現(xiàn)。

“九章”成果獲得國際同行普遍的高度認(rèn)可，并得到《自然》、《科學(xué)美國人》等科學(xué)媒體報(bào)道。網(wǎng)上也出現(xiàn)了一些質(zhì)疑：“九章”是一個光量子系統(tǒng)，這是一個光學(xué)實(shí)驗(yàn)還是量子計(jì)算？“高斯玻色采樣”的問題有意義嗎？“九章”不能編程，是真正的計(jì)算機(jī)嗎？甚至有一些評論文章直指“九章”論文宣傳“浮夸”。

直面爭議還是忽略質(zhì)疑？“九章”論文的作者們選擇了前者。

2020年12月29日晚，在知識分子、賽先生和墨子沙龍共同組織的直播中，“九章”論文通訊作者潘建偉、陸朝陽就相關(guān)質(zhì)疑進(jìn)行了解答，并與來自量子科學(xué)、計(jì)算機(jī)、人工智能等領(lǐng)域的學(xué)者就量子計(jì)算的現(xiàn)狀與未來等問題展開討論。

“今天我的一個學(xué)術(shù)報(bào)告援引了昨天的論壇，與群里多位專家啟動這次討論的出發(fā)點(diǎn)共鳴：論文發(fā)表只是少數(shù)匿名專家的閉門評審，更重要的是發(fā)表之后，所有小同行、大同行和公眾（納稅人）的公開評審?！?直播結(jié)束的第二天，12月30日晚，陸朝陽在“九章”直播討論的微信群里寫道。

討論歷經(jīng)三個小時(shí)，主要圍繞“九章”論文及其公眾關(guān)心的九個核心問題展開。

“九章”的最大意義是中國第一次實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性。而第一個實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性的谷歌，在論文中提到他們使用的量子比特是可以編程的。因此有觀點(diǎn)認(rèn)為，“九章”不能編程，因此不能算真正的計(jì)算機(jī)，也不能說明實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。

“九章”論文通訊作者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉在直播開始不久就直接回應(yīng)了這一問題。他指出，量子計(jì)算優(yōu)越性指的是同一個任務(wù)，用經(jīng)典計(jì)算機(jī)來算很難，甚至在我們的有生之年都計(jì)算不完，而量子計(jì)算機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成，就能說明其量子計(jì)算的優(yōu)越性。在這個意義上，量子計(jì)算機(jī)是否能編程并不重要。

潘建偉介紹，首先，光量子計(jì)算“原理上講是可以編程的”。回顧歷史，2000年，E. Knill，R. Laflamme 和G. J. Milburn三位科學(xué)家本想證明光學(xué)手段不能做通用的有效量子計(jì)算，卻在證明過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，量子光學(xué)干涉手段已經(jīng)足夠來做有效的可編程量子計(jì)算，這一結(jié)果被稱為KLM定理，在領(lǐng)域里引起很大轟動。

潘建偉還表示，現(xiàn)在的“九章”其實(shí)是可以部分編程的，可以調(diào)整實(shí)驗(yàn)中光的強(qiáng)度，干涉儀的投射率、反射率等參數(shù)，但可編程不意味著什么都可以算。九章的下一步，“就是要成為一個可完全編程的計(jì)算機(jī)?！迸私▊フf。

上海紐約大學(xué)計(jì)算機(jī)教授張崢則表示，理清楚“編程”的定義很重要，能夠減少誤解。例如，實(shí)際上大眾理解的“編程”是碼農(nóng)寫程序，而他認(rèn)為“九章”和“懸鈴木”編程指的是“重構(gòu)”（reconfiguration）。區(qū)別在于前者是用程序指令調(diào)動通用計(jì)算計(jì)算機(jī)的硬件資源，包括計(jì)算和存儲，是在圖靈機(jī)的框架下，而后者有點(diǎn)像用樂高積木做一個任務(wù)搭一個“硬件”，這兩者的編程在目前并不在一個層面上。

中科院自動化研究所研究員王飛躍提醒道，早期的經(jīng)典計(jì)算機(jī)ENIAC，也是用一臺電路計(jì)算機(jī)進(jìn)行方程、彈道計(jì)算等?，F(xiàn)在的量子計(jì)算機(jī)也處在相似的發(fā)展早期。

對于王飛躍的這一觀點(diǎn)，張崢在直播后評論說，ENIAC確實(shí)是解決火炮彈道到專一問題，但是圖靈完備，所以能進(jìn)一步推動成為通用計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)理論上可以是圖靈機(jī)的超集，但代價(jià)是把量子疊加去掉來恢復(fù)圖靈機(jī)中的算子，沒有實(shí)用價(jià)值。

王飛躍（左屏幕右上）、朱曉波（左屏幕左下）和張勝譽(yù)（左屏幕右下）作為觀察員嘉賓連線參與到了“九章”爭鳴的討論。

王飛躍還認(rèn)為，目前見到的計(jì)算機(jī)都是專用計(jì)算機(jī)，“九章”也是。而按照現(xiàn)在的思路走下去，“九章”也可以編程，加一套控制系統(tǒng)，可以成為通用計(jì)算機(jī)。

張崢則認(rèn)為，目前的計(jì)算機(jī)，從手機(jī)到超算，都等價(jià)于圖靈機(jī)，也都是通用機(jī)；量子計(jì)算理論上可以（去除量子疊加之后），但“九章”目前不是。另外，他認(rèn)為，經(jīng)典通用機(jī)的編程和量子計(jì)算的編程概念并不一致，所以“加一套控制系統(tǒng)”，其實(shí)就是用通用計(jì)算機(jī)來控制，而九章是作為一個加速器?？偟膩碚f，在實(shí)用中，量子計(jì)算發(fā)展的一個可行的路徑成為是通用計(jì)算機(jī)的一個部件，而不是反過來。

“九章”量子原型機(jī)是在一個復(fù)雜的光學(xué)裝置里完成的，有觀點(diǎn)認(rèn)為，它只是一個光學(xué)實(shí)驗(yàn)，不能叫做量子計(jì)算機(jī)。

張崢再次強(qiáng)調(diào)名詞概念的厘清非常重要，公眾定義里的計(jì)算機(jī)指通用計(jì)算機(jī)。在這一框架下，他認(rèn)為“九章”實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算，或可以被稱為一個量子計(jì)算器，有可能在將來是非常好的加速器，但不是一個計(jì)算機(jī)。

他解釋說，這是因?yàn)閳D靈機(jī)的本質(zhì)是用讀寫、計(jì)算和條件判斷三個操作指令就可以實(shí)現(xiàn)所有算法，而“九章”實(shí)現(xiàn)的是計(jì)算這個步驟的加速，還需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取和控制。更進(jìn)一步說，量子計(jì)算在理論上可以做圖靈機(jī)的指令，代價(jià)是去掉量子疊加，所以沒有必要，也沒有優(yōu)越性。

“九章”實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人之一陸朝陽回應(yīng)說，“計(jì)算機(jī)”的名稱是長久以來國外學(xué)界對于量子計(jì)算硬件的普遍叫法，沿用至今，對于“九章”以及其他量子硬件，更合適的表述可能是處理器（processor）。

“類比CPU（中央處理器，central processing unit）、GPU（圖形處理器，graphics processing unit），對于特定的問題，我們有QPU（量子處理器，quantum processing unit），可以加速計(jì)算某些特別的問題。” 陸朝陽解釋說。

潘建偉表示，文字和科學(xué)名詞，有些時(shí)候跟不上科學(xué)的發(fā)展?？茖W(xué)家有時(shí)對科學(xué)名詞關(guān)注不夠，而媒體則不清楚相關(guān)名詞的語境變遷，容易產(chǎn)生誤解。

“現(xiàn)階段造出一臺機(jī)器，叫量子計(jì)算原型機(jī)也好，量子機(jī)也好，我們想傳達(dá)的信息是運(yùn)行特定算法的處理速度快。” 潘建偉說。

“九章”此次解決的問題是一個叫做“高斯玻色采樣”的算法。有質(zhì)疑認(rèn)為，“懸鈴木”和“九章”都只能用量子計(jì)算完成一個特殊算法，即不能實(shí)現(xiàn)解決所有計(jì)算問題的通用計(jì)算。而且，像“九章”這樣的光量子計(jì)算機(jī)可能“先天不足”，不僅現(xiàn)在，就是在未來也無法實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算。

對此，陸朝陽回應(yīng)道，首先，“九章”裝置原理上是可以通過升級改造用來實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的（這一點(diǎn)在arXiv上面的論文預(yù)印本討論部分有具體技術(shù)細(xì)節(jié)）。

對于量子計(jì)算整個領(lǐng)域來說，實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算可以分“三步走”。

他指出，大眾談的最多的通用量子計(jì)算機(jī)是量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的第三步，需要操縱幾百萬、幾千萬的量子比特，和今天國際學(xué)術(shù)界能操縱的幾十個還有很大差距。

而在這之前的第二步，是建一些專用的、針對某些特定問題的量子模擬機(jī)，或者叫專用量子計(jì)算機(jī)，為材料設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)等問題提供解決方案，需要操縱數(shù)百到數(shù)千物理比特，在未來五年應(yīng)該是可以做到的。

而“九章“現(xiàn)在做的第一步，是展示了后面兩步可以做到的量子操縱能力。

“處理一個嚴(yán)格定義的數(shù)學(xué)問題，先不管這個任務(wù)本身有沒有用，有沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，量子機(jī)器比所有的計(jì)算機(jī)都要快，這就是量子計(jì)算優(yōu)越性的里程碑，”陸朝陽說，這一步需要50到100個物理比特，具體的算法實(shí)現(xiàn)主要包括“玻色采樣”和“隨機(jī)線路取樣”。

他認(rèn)為，第一步和第二步中間產(chǎn)生的專用量子計(jì)算機(jī)是未來走向通用，走向最終目標(biāo)的墊腳石，這也是團(tuán)隊(duì)下一步努力的方向。

騰訊杰出科學(xué)家、騰訊量子實(shí)驗(yàn)室主任張勝譽(yù)首先祝賀潘建偉與陸朝陽所做的工作。他指出，需要明確定義什么是通用計(jì)算，實(shí)際上通用量子計(jì)算有明確量子圖靈機(jī)定義，也和量子通用電路的定義等價(jià)。在他看來，“懸鈴木”是要實(shí)現(xiàn)通用電路，也就是可編程量子計(jì)算機(jī)，“九章”更像是專用量子計(jì)算機(jī)，器件參數(shù)可調(diào)。

他還表示，非通用性本身不是問題?！坝脤Ｓ玫臋C(jī)器解決一個特殊問題完全可以，關(guān)鍵要看解決的這個問題本身在科學(xué)研究或?qū)嶋H應(yīng)用上是否有重要價(jià)值?！?/span>

谷歌發(fā)布“懸鈴木”工作時(shí)宣稱，在200秒時(shí)間內(nèi)完成經(jīng)典超級計(jì)算機(jī)需要一萬年才能完成的計(jì)算。之后，IBM發(fā)表文章稱，他們的超級計(jì)算機(jī)可在2.5天時(shí)間內(nèi)完成谷歌量子計(jì)算機(jī)達(dá)到“量子優(yōu)越性”所解決的相同問題，且精確度（fidelity）更高。

同樣地，“九章”稱在“高斯玻色采樣”問題上比世界上最快的超級計(jì)算機(jī)日本“富岳”快一百萬億倍，也面臨類似的質(zhì)疑。目前代表經(jīng)典計(jì)算最高算力的超級計(jì)算機(jī)，真的不能完成“九章”的任務(wù)，已被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面了嗎？

上海財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院教授、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心主任陸品燕表示，量子計(jì)算機(jī)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快多少倍，和下一代芯片比上一代快多少倍是兩個概念。在這一點(diǎn)上公眾可能有誤解。

“后者比較的是相同任務(wù)和相同算法下的運(yùn)算速度，工藝更好的下一代芯片比上一代芯片快，就會在所有的計(jì)算任務(wù)上都比上一代快。但前者比較的是相同任務(wù)下的兩種不同算法，一個算法比另一個算法快，所以只針對特定的計(jì)算任務(wù)有加速，這樣的任務(wù)在所有計(jì)算任務(wù)中占的比例很小。”他說。

陸品燕的工作與算法關(guān)系密切。他表示，比較要界定范圍，是就某個特定問題的比較，還是與目前經(jīng)典計(jì)算已知最好的算法比較。

“以后有沒有更好的經(jīng)典算法可以和量子算法差不多速度呢？這個現(xiàn)在并沒有結(jié)論?！?陸品燕說，數(shù)學(xué)家們對“九章”和“懸鈴木” 處理的采樣問題做過很多研究，有一些和這兩個問題很接近的問題都已經(jīng)找到了快速的經(jīng)典算法，很難說經(jīng)典計(jì)算機(jī)就一定做不好。

潘建偉表示，量子計(jì)算機(jī)和經(jīng)典計(jì)算機(jī)是互相協(xié)同、而非取代的關(guān)系。他打了個通俗的比方，“目前最好的交通工具還是兩條腿，但在城市里還是要開車，洲際需要飛機(jī)，每個代步工具都有各自的缺點(diǎn)。類似的，量子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)也在扮演不同的角色，一起協(xié)同工作，可以更好地解決計(jì)算里面的很多問題?！?/span>

主持人張力奮給中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授朱曉波出了一個難題，請他評價(jià)谷歌和中科大的成果誰做得更好。

說是難題，因?yàn)?/span>朱曉波與潘建偉、陸朝陽同為中科大教授，而且屬于同一個團(tuán)隊(duì)，但其負(fù)責(zé)的超導(dǎo)量子計(jì)算工作與谷歌“懸鈴木”采取同一技術(shù)路線。

“從量子優(yōu)越性的展示程度來說，谷歌做得更早（早一年），但是科大這個工作做得更好?！?/span>朱曉波回答說，因?yàn)椤熬耪隆闭宫F(xiàn)出了相比經(jīng)典計(jì)算機(jī)更大的優(yōu)越性。他同時(shí)提出，技術(shù)進(jìn)步的意義其實(shí)遠(yuǎn)大于作比較的意義?！按蠹覍茖W(xué)技術(shù)本身的進(jìn)步關(guān)注太少?！?/span>

對于朱曉波的意見，潘建偉表示贊同。他認(rèn)為，這兩項(xiàng)工作就好像比較跑步和登山的速度，性質(zhì)有所不同，不方便直接比較，但是可以找一個相同的參照物，超級計(jì)算機(jī)，來間接和等效地比較。同時(shí)，他也表示，光量子計(jì)算和超導(dǎo)量子計(jì)算并不是競爭關(guān)系，例如陸朝陽的光量子小組和朱曉波的超導(dǎo)量子小組在人員、思路方面一直有很好的合作，經(jīng)常在一起討論，彼此的算法理論研究可以相互支撐。

量子計(jì)算是國家支持的主要科研方向之一。有人質(zhì)疑，量子計(jì)算“燒錢”看不到應(yīng)用，是否在浪費(fèi)納稅人的錢？

潘建偉回應(yīng)，量子計(jì)算領(lǐng)域投入大，國際上普遍如此，而中國相對來說還算“省錢”。他援引業(yè)內(nèi)資深專家評論，谷歌在過去10年里僅超導(dǎo)量子計(jì)算一個項(xiàng)目（懸鈴木）就大約投資了10億美元，粗略估計(jì)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸朝陽的光量子項(xiàng)目組的經(jīng)費(fèi)大概不到谷歌的1%，朱曉波的超導(dǎo)量子項(xiàng)目組的過去5年經(jīng)費(fèi)大概是谷歌的5%。

“因?yàn)橛姓麄€學(xué)校，整個科學(xué)院研究所支撐，我們可以調(diào)用很多其他儀器和設(shè)備，我們整體花的錢肯定沒有谷歌多。” 潘建偉解釋說。

“有人問這到底值不值？短期來講，肯定是目前在花錢，還沒有掙錢?，F(xiàn)在是把錢燒成紙的階段，把紙變成錢的階段還沒有到來?！?潘建偉說。

此前，陸朝陽在接受《知識分子》采訪時(shí)也提到，“九章”此次實(shí)驗(yàn)的直接投入設(shè)備和材料費(fèi)大約為3000萬人民幣，這一費(fèi)用未計(jì)入一些合作單位專用設(shè)備和超算驗(yàn)算的費(fèi)用。

在“九章”審稿過程中，審稿人、德州大學(xué)奧斯汀分校教授Scott Aaronson提出實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行了26-30個光子的驗(yàn)算，不過癮。團(tuán)隊(duì)因此繼續(xù)用位于江蘇省無錫市的“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行了30-40個光子的全部驗(yàn)算，電費(fèi)就高達(dá)40萬美元。

“假設(shè)算到76個光子的話，需要的電費(fèi)就大大超過美國一年的總產(chǎn)值了。”陸朝陽表示，“神威·太湖之光”超算的運(yùn)行費(fèi)包含在當(dāng)?shù)卣念A(yù)算里，冷卻水給超算CPU降溫后產(chǎn)生的熱水提供給了周圍居民供暖。

量子計(jì)算仍在嬰兒期，但專家學(xué)者們對這一技術(shù)成熟后的世界有諸多想象。

王飛躍表示，不希望也不相信通用量子計(jì)算會很快出現(xiàn)，如果現(xiàn)在出來會是 “人類的災(zāi)難”。

“就像小孩要放鞭炮，你硬給他一個原子彈放，”他說，“人類目前法制教育的程度根本不能承擔(dān)通用量子計(jì)算帶來的后果。我認(rèn)為通用量子計(jì)算像通用的人工智能一樣，是人類的災(zāi)難?！?/span>

他同時(shí)認(rèn)為，量子計(jì)算會給其他技術(shù)造成毀滅性打擊。任正非曾在2019年的一次對談中提到，“很多人將區(qū)塊鏈說的多么偉大，但在量子計(jì)算面前就一錢不值了?！?王飛躍引用了這句話，并表示，量子計(jì)算出來之后，“不是區(qū)塊鏈?zhǔn)裁炊疾皇?，而是什么什么都不是?！?他也認(rèn)為，量子計(jì)算能破解密碼體系是極大的危險(xiǎn)。

因此，王飛躍表示，要在真正的量子計(jì)算出現(xiàn)前，用區(qū)塊鏈技術(shù)把社會信用加強(qiáng)?！霸诘赖路ㄖ朴^念進(jìn)步，通過技術(shù)手段加強(qiáng)整個社會的素質(zhì)后，才能承擔(dān)通用量子計(jì)算帶來的后果?！?/span>

陸品燕則反對“災(zāi)難說”?！坝幸环N誤解是，如果通用量子計(jì)算機(jī)造出來那么什么計(jì)算問題都能解決了？大多數(shù)情況不是這樣的。”他說，“即便通用量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，也只能解決特定問題，世界大部分沒有改變?！?/span>

他認(rèn)為，大多數(shù)計(jì)算不會有很大改進(jìn)，只有特定一些計(jì)算會有改變，其中包括密碼破解。但量子計(jì)算所能做的仍然有限?！拔覀儸F(xiàn)在也有其他的密碼方式，用通用量子計(jì)算也不知道怎么破解。”

兩年后，又或是五年、十年、二十年后，“九章”會發(fā)展成什么樣？主持人張力奮把問題拋給九章團(tuán)隊(duì)的專家。

潘建偉表示，技術(shù)上，首先希望下一個版本的“九章”把76個光子數(shù)拓展到85個以上，繼續(xù)提升量子優(yōu)越性。兩到四年內(nèi)，希望調(diào)制干涉儀實(shí)現(xiàn)可編程。

而應(yīng)用上，團(tuán)隊(duì)希望未來兩年能夠解決一兩個物理學(xué)或化學(xué)上重要、但目前超算解決不了的問題?！斑@些問題不是光好玩或者拿來比賽用的問題，要有實(shí)際意義?！彼f。

潘建偉認(rèn)為，15年到20年內(nèi)實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算，“并不是沒有可能”，而關(guān)鍵就在未來十年。“要看5到10年里面能不能把糾錯(error correction)問題解決，未來20年的前景是非常光明的?！?/span>

在針對九章的討論接近尾聲的時(shí)候，主持人張力奮請科學(xué)家們談?wù)剬α孔佑?jì)算未來的希望和擔(dān)憂，未來兩年或是更長時(shí)間內(nèi)希望看到什么發(fā)展。

張崢指出，當(dāng)年的商用計(jì)算機(jī)成熟有兩個條件，第一是解決了一個實(shí)用的大問題，例如火炮軌道問題，而且是真正的大家需要解決的難問題，第二還要具備一些圖靈完備性。他認(rèn)為，量子做通用性不如跟現(xiàn)有經(jīng)典計(jì)算機(jī)結(jié)合，這兩個條件都達(dá)到才有量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嶋H、展現(xiàn)優(yōu)越性的可能。的真正優(yōu)越性。不過，他指出這是一個長期的目標(biāo)，“今后兩年做不到，不能逼人太甚?！?/span>

陸品燕認(rèn)為，作為交叉學(xué)科，量子計(jì)算的國際合作和跨領(lǐng)域交流非常重要。增強(qiáng)不同視角科學(xué)家如計(jì)算機(jī)科學(xué)家跟物理學(xué)家的對話，對于推動這個領(lǐng)域發(fā)展非常有幫助。他認(rèn)為，目前理論上好的量子計(jì)算算法還是太少，也希望未來幾年內(nèi)能看到更多好的、能解決目前經(jīng)典計(jì)算機(jī)解決不了的計(jì)算問題的算法。

王飛躍表示，量子計(jì)算能極大提高機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的搜索效率，解決區(qū)塊鏈目前面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，價(jià)值巨大，但他也擔(dān)心這一技術(shù)帶來的“巨大的危險(xiǎn)”，建議研究后量子時(shí)代密碼學(xué)等技術(shù)，“就像放原子彈之前先想好我們該躲到什么地方去?！?/span>（注：直播討論結(jié)束后，張崢表示對王飛躍的這一觀點(diǎn)存疑。他認(rèn)為，量子計(jì)算至少對目前機(jī)器學(xué)習(xí)算法來說，并沒有用。區(qū)塊鏈我不熟，但如果是去中心帶來的效率是關(guān)鍵的話，也一樣沒有幫助。）

作為國內(nèi)超導(dǎo)量子計(jì)算的領(lǐng)頭人之一，朱曉波希望在量子糾錯上能有所突破。同時(shí)，“最大的瓶頸不是硬件，而是怎么把優(yōu)越性真正用到有用的問題上去。”他提出，希望能多和做計(jì)算復(fù)雜度的理論計(jì)算機(jī)科學(xué)家交流，了解什么樣的硬件能解決實(shí)際問題。

理論計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的專家張勝譽(yù)則接過朱曉波拋過來的“鍋”，表示目前設(shè)計(jì)的很多算法的確實(shí)是針對大規(guī)模通用量子計(jì)算機(jī)，而近期的量子計(jì)算機(jī)能做什么，是很有趣的理論和實(shí)踐問題。

他表示，未來算法在信息處理，人工智能，優(yōu)化，搜索，安全、藥物或者材料設(shè)計(jì)領(lǐng)域都可能會有重要應(yīng)用。“在今天這個時(shí)刻，大家都特別關(guān)心跟我們?nèi)祟愋悦P(guān)的疫情，所以我也很希望量子計(jì)算機(jī)能幫助我們對一些潛在藥物分子的性質(zhì)有更深刻的理解?！?/span>

陸朝陽說，之后兩年主要的研究興趣可能是兩方面，一方面是基于量子優(yōu)越性，希望發(fā)展初級的量子處理器，能幫忙分擔(dān)一小部分之前只有在超算上才能處理的計(jì)算任務(wù)；另外一方面，隨著技術(shù)發(fā)展，還可以回過頭研究探索量子力學(xué)本身的有趣問題。

他表示，普通大眾所希望看到的應(yīng)用相對還比較遙遠(yuǎn)，可能需要15年、20年甚至更遠(yuǎn)?，F(xiàn)在研究人員更傾向于先做實(shí)驗(yàn)室層面研究方面的工具?！拔医?jīng)常覺得量子計(jì)算機(jī)跟激光是比較相似的，激光發(fā)明出來也是作為實(shí)驗(yàn)室里面的物理學(xué)家和化學(xué)家做的工具，慢慢成為互聯(lián)網(wǎng)通信的物理基礎(chǔ)，慢慢惠及到每個普通人?！?/span>

潘建偉則為團(tuán)隊(duì)發(fā)布了尋求合作的“廣告”，希望多和計(jì)算理論專家合作，通過量子模擬實(shí)驗(yàn)解決小分子制藥等領(lǐng)域里的實(shí)際問題?！跋喈?dāng)于我們在炒菜，而我們現(xiàn)在的食材（量子硬件）就只有這么多，而他們告訴我怎么炒這個菜比較好吃，這就有價(jià)值了?！?/span>

本場討論由復(fù)旦大學(xué)新聞學(xué)院教授、前FT中文網(wǎng)總編輯張力奮主持。

“科學(xué)需要爭論?！敝辈デ埃瑥埩^在直播嘉賓的微信群中寫道。

12月29日晚，張力奮在直播中坦率表示，自己既不懂物理也不是科學(xué)家，但對量子科學(xué)感興趣，因此希望能夠代表對物理學(xué)感興趣卻又不懂的小白提問。他同時(shí)介紹，參與討論的嘉賓有“九章”工作的作者，質(zhì)疑者和支持者，期待可以展現(xiàn)出一個多樣化的討論，實(shí)現(xiàn)不同觀點(diǎn)的交鋒與爭鳴。

在準(zhǔn)備直播的過程中，為了更好地了解“九章”工作與量子計(jì)算，張力奮在直播前一天還去拜訪潘建偉、陸朝陽以及朱曉波的量子實(shí)驗(yàn)室，并提前搜集嘉賓觀點(diǎn)，鼓勵嘉賓們擇時(shí)切入，有觀點(diǎn)碰撞，迸出火花。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，這場關(guān)于硬核科學(xué)的討論直播，共有279.55萬人次觀看，評論互動也彈幕不斷。

“科學(xué)也可以很歡快，好樣的”，“幾位講得很好，祝愿明年會更好！”“我們需要這樣的直播越多越好”，“九章之后是什么？暢想一下”……

很多人可能不知道，這場直播源于“知識分子”專家委員會微信群的微討論。說是微討論，是因?yàn)槲⑿湃簝?nèi)部討論直接搬到了線上，以讓更多感興趣的公眾參與其中。

12月6日，著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家張宏江在《知識分子》專家委員會的微信討論群里分享了一篇文章，文章稱中科大宣稱比谷歌的量子計(jì)算機(jī)快1百億倍 “有點(diǎn)浮夸”。

很快，潘建偉回應(yīng)：首先，我們的學(xué)術(shù)論文并沒有把九章和懸鈴木進(jìn)行直接對比，其次，在被要求進(jìn)行對比的時(shí)候，我們只能是都拿同樣的參照物，傳統(tǒng)的超級計(jì)算機(jī)，進(jìn)行對比，由此產(chǎn)生的速度對比是“等效”的，這在新聞通稿中是嚴(yán)格限定的（http://news.ustc.edu.cn/info/1055/73418.htm）。新聞通稿被某些媒體引用時(shí)，隨意去掉了限定詞，自然就不嚴(yán)謹(jǐn)了。

中科大的新聞通稿的表述稱“九章”計(jì)算高斯玻色采樣時(shí)，其速度“等效地”比去年谷歌發(fā)布的53個超導(dǎo)比特量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”快一百億倍。而一些評論文章在引用時(shí)，忽略了“等效”這一限定語。實(shí)際上，兩者的比較是通過分別計(jì)算比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快多少倍，再比較兩個倍數(shù)得出的。其中，與“懸鈴木”比較的經(jīng)典計(jì)算機(jī)速度是IBM提出的2.5天。

上海紐約大學(xué)計(jì)算機(jī)教授、亞馬遜AWS上海人工智能研究院（ASAIL）院長張崢在微信群里跟帖說，關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的提問值得直接回應(yīng)，“算法復(fù)雜度除外，還有和通用圖靈機(jī)的距離”。

很快，潘建偉回復(fù)：“我們工作的主要科學(xué)意義在于實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算研究三步走的第一階段。科大網(wǎng)站上的新聞通稿寫的明明白白的?！彼硎?，新聞通稿也講清楚了基于“九章”量子計(jì)算原型機(jī)的高斯玻色取樣算法在圖論、機(jī)器學(xué)期、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用，將是后續(xù)發(fā)展的重要方向。

5分鐘后，潘建偉在微信群里建議，《知識分子》可以找第三方的專家做報(bào)道評論。

張崢繼續(xù)提問：比如說如果量子計(jì)算用來做蛋白質(zhì)折疊問題，會如何？

又有多位知識分子專家委員會的專家加入了討論，辯論的態(tài)勢已然形成。

在《知識分子》編輯總監(jiān)李曉明的鼓勵下，多位學(xué)者認(rèn)同可以組織一場直播進(jìn)行公開討論，就關(guān)于“九章”的工作及其引發(fā)的爭議展開討論。

接下來是討論嘉賓的人選。

潘建偉推薦了“九章”論文通訊作者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽，以及研究方向與谷歌“懸鈴木”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)技術(shù)路線相同的中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院教授朱曉波。

張崢則推薦了騰訊杰出科學(xué)家、騰訊量子實(shí)驗(yàn)室主任，香港中文大學(xué)終身教授張勝譽(yù)和上海財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院教授、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心主任陸品燕，前者研究經(jīng)典和量子算法和復(fù)雜性，以及量子計(jì)算的潛在應(yīng)用（如信息處理，新藥研發(fā)），后者在算法與復(fù)雜性研究上全球領(lǐng)先。

對“九章”論文工作同樣感興趣的王飛躍教授也欣然加入。

正當(dāng)知識分子專家委員會內(nèi)部激烈討論時(shí)，張力奮在朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)了一篇關(guān)于質(zhì)疑“九章”論文的文章，《知識分子》總編輯饒毅看到后，力邀張力奮入局主持討論。

自此，直播陣容搭建完成。

科學(xué)誠然需要爭論，但為何要做面向公眾直播討論？從廣泛的意義上來，科學(xué)傳播的意義是什么？

直播結(jié)束后，張崢表示，很多不懂量子計(jì)算的人關(guān)心的是：啥時(shí)候可以用量子手機(jī)來炒量子股票？而科學(xué)傳播的意義，“除了有血有肉地還原科學(xué)家，不妖魔化也不神話，澄清這樣的誤讀我認(rèn)為是首要任務(wù)”。

張力奮在直播中則指出，關(guān)于“九章”以及對實(shí)驗(yàn)和量子計(jì)算的意義，包括七位科學(xué)家的不同解讀以及對未來的預(yù)測，他已經(jīng)預(yù)計(jì)到這些問題在兩個小時(shí)無法完全達(dá)到一致和共識，“但在2020年結(jié)束的時(shí)候，能夠在這樣的場合有這樣輕松的討論，討論中國科學(xué)家頂尖的知識勞動，對于我這樣的科學(xué)小白來說是非常好的經(jīng)歷……希望有一些觀眾在看了直播之后，會成為科學(xué)愛好者?！?/span>

他同時(shí)表示，中國科學(xué)家在2020年非常艱難的一年所獲得的突破，無論是國人還是科學(xué)界同行都非常激動和期待，但他們也有理由提出自己的疑問理由，即使提出疑問的人并不懂物理。

“他們作為納稅人有理由質(zhì)疑他們的錢是怎么用的。我相信這是一個社會和科學(xué)界之間的良好互動基礎(chǔ)?！睆埩^總結(jié)說。

PS：直播結(jié)束，關(guān)于量子計(jì)算的“微討論”還在繼續(xù)。

全程觀看直播的生物學(xué)家饒毅“弱弱”地問眾嘉賓：

通用量子計(jì)算機(jī)在理論上已有前人證明；

如何實(shí)現(xiàn)不清楚。

谷歌證明用超導(dǎo)技術(shù)，量子計(jì)算“可以爬”，

建偉等證明用光子技術(shù)，量子計(jì)算“可以走”（雖然步履蹣跚）。

目前可以預(yù)見能夠用于加速計(jì)算、或特殊計(jì)算。

而通用計(jì)算在技術(shù)上怎么落地，有待進(jìn)一步研究。

希望是有生之年。

張勝譽(yù)對此回應(yīng)道，“我的理解是通用量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)方案，至少用超導(dǎo)還是比較清楚的，當(dāng)然技術(shù)細(xì)節(jié)很多坑需要踩?！?/span>

陸朝陽則用一封長信回復(fù)了饒毅的問題：

致謝：張晗、任知微、戴威、湯佩蘭對本文整理亦有貢獻(xiàn)。