量子計算已死嗎？

來源：新計算

在創作《我的量子計算絕唱》的過程中，我思考過這個問題：

量子計算已死嗎？

我已經在《我的量子計算絕唱》中討論過這個問題，但為了便于參考，這里再次給出我對這一關鍵問題的回答……

量子計算已死嗎？

是的，如果指解析式的計算，而非模擬式的仿真。

除了引用Monty Python（喜劇團體）的那句玩笑話“它還沒死呢！”之外，答案基本上是一個響亮的“是的”，量子計算實際上已近于死亡。當然，當然表面上的動作不少，活動頻繁——但多半只是走過場、零星抽動，并沒有任何真正能把有用的、產品級的量子計算機推向成功的實質性進展。

它已經腦死亡。或者可能處于類似死亡的“僵尸模式”，自動運行，毫無意識地空轉，卻毫無進展。

以動物般的生存狀態存在，缺乏人類特有的智能驅動力。

有點像弗蘭肯斯坦式的“怪物”，所有部件似乎都在那里（某種程度上），但在任何有用的意義上都缺乏生命力。

在過去的三到五年里，真的出現過任何全新的且令人興奮的量子計算想法？

IBM 在 2019 年推出了 27 量子比特的 Falcon。誠然，我們現在擁有更多的量子比特，但我們從未完全發揮過 27 個量子比特的全部效用——量子體積為 227（134,217,728）。當然，Quantinuum 已經實現了223（8,388,608）的量子體積。

IBM自身已經放棄了量子體積指標，從未突破512，轉而采用EPLG和CLOPS等指標。而這些指標……沒有人理解，也不知道該如何將它們與現實世界中的實際應用聯系起來！這不就是巴別塔的故事嗎？！

IBM從27量子比特發展到65、127、433，最終推出了擁有1,121量子比特的Condor。Osprey推遲了五個月才交付，并在僅僅四個月后就被撤下；而Condor只在實驗室短暫運行，其芯片僅在臺上展示過，但從未向任何人提供實際使用。

從那以后，IBM又回退到133量子比特的Heron處理器。改進版的Heron擁有156量子比特，而即將推出的Nighthawk將只有120量子比特。這并不是一條多么鼓舞人心的進展。

試著找找看，有誰能夠說出這些系統中任意一款的EPLG或CLOPS指標！

量子糾錯（QEC）和容錯機制難道不能拯救我們嗎？不能。正如我所寫的，我認為QEC最終會失敗。當然，它可能確實在某種程度上有效，但其復雜程度極高，根本不切實際。它會像一架龐大而臃腫的飛機，看起來可能不錯，在地面滑行也沒問題，但由于過于沉重，根本無法起飛。而且，它也無法處理那些最關鍵的誤差——小角度旋轉所帶來的誤差。

稍微深入探討一下細節，可以看到有三個主要的技術性障礙（當然還不止這些！），它們徹底耗盡了我對量子計算潛力所能抱有的任何熱情：

1.無法達到并顯著超越“三個九”（99.9%）的量子比特和量子門保真度。少數的研究工作在特定情況下勉強觸及了“三個九”，但在我看來，即便是相當低端的應用，任何嚴肅的量子計算都需要“四個九”到“五個九”的保真度。各家廠商根本沒有在這一量子計算至關重要的方面投入足夠的努力或做出嚴肅的承諾，甚至沒有表現出任何興趣。“3.75個九”、“3.5個九”，甚至可能僅僅“3.25個九”，都可能催生一些有趣的應用，但是……沒有人接近這個水平……甚至連認真嘗試的人都沒有！

2.量子比特之間缺乏完全的任意連接（全連接）。有些方案已經實現了這一點，但大多數方案尚未實現。更糟糕的是，大多數供應商根本沒有投入精力，甚至沒有表現出任何認真的態度或興趣。完全沒有興趣。一點興趣都沒有。零！零！

3.概率振幅和相位的精細程度存在極大的不確定性。也就是所謂的精細角度旋轉。0.0到1.0范圍內的實數數學運算是沒問題的，哪怕是無限精度也成立；但具有這種精度的真實現象呢？就未必了。幾十或幾百個離散層級可能輕而易舉，但再往上呢？幾千？幾百萬？幾十億，甚至更多？在現階段完全未知。沒有任何理論、分析或實驗依據可以用來支撐任何假設。零。沒有。什么都沒有。指標、基準測試以及信息披露呢？同樣是……什么都沒有！諸如使用寬量子傅里葉變換（QFT）和量子相位估計（QPE）等高級應用，將需要非常精細，甚至極其精細的概率振幅和相位控制，但關于這一量子計算關鍵要素，幾乎沒有任何嚴肅的討論。無論是廠商還是學術研究人員，都沒有投入精力，也沒有表現出任何認真的承諾或興趣。一點兒興趣都沒有。零。零！

在這三個關鍵障礙上，無論是廠商還是學術界，對進展、承諾乃至興趣的極度缺乏，令我不禁搖頭嘆息、心生絕望，最終只能無奈放棄、轉身離去。

或許唯一仍能吸引我注意的，是我作為一個研究各種復雜現象的學者，目睹一場災難（無論快速還是緩慢）展開，都值得研究——至少可以總結經驗以免未來重蹈覆轍。

要讓量子計算起死回生，需要什么？以上這些都不夠！我們需要一次真正的突破，一次在本質上、在層級上都遠遠不同于現有技術的突破。或者，用Monty Python的說法來說：接下來，讓我們來看點完全不同的東西！

另外，問題或許并不在于技術本身，而在于科學與技術被無能、不稱職、缺乏啟發性思考的管理層所淹沒。

也許我們干脆應該把量子計算歸類為……一種陰謀論。這肯定會讓它保持活力并讓資金持續流入！

這開始讓我感覺像《皇帝的新衣》這個寓言：我清楚地看到那里什么都沒有，而其他所有人卻信心滿滿地宣稱，他們（自以為）看到的東西是華麗的、精彩的、并且極具價值。

除了量子編程模型本身的不足之外，我還對以下問題深感憂慮：量子比特糾纏的上限、深度糾纏量子比特所能同時存在的量子態數量的上限（n 個量子比特對應 2n個量子態），以及針對這2n個量子態，其概率振幅的粒度或可分辨性的下限，以及基于這些2n個量子態概率振幅所進行的精細計算，例如量子傅里葉變換（其中 Shor 因數分解算法目前是最極端、距離實現最為遙遠的例子）。

關于這一迫在眉睫的問題，我在將近五年前就寫過一些內容：警惕依賴于相位精細粒度的量子算法（https://jackkrupansky.medium.com/beware-of-quantum-algorithms-dependent-on-fine-granularity-of-phase-525bde2642d8）

話雖如此，我仍然抱有一絲希望，使用 48 到 64 個量子比特的量子算法和電路，在技術和理論上或許仍然是可行的，對應 248到 264個量子態；對于數百、數千、數百萬、數十億甚至數萬億個深度糾纏量子比特，并且具有極其精細概率振幅粒度的情形，已經沒有任何可信的希望。目前還不清楚，也不存在任何實驗或理論結果能夠確定深度糾纏的上限或可靠概率幅粒度的下限。我的意思是，在某個層面上，基本的量子不確定性將淹沒并超越任何更精細的粒度。其他所有人似乎都對這種前景視而不見。唉，算了！！

如果我聽起來過于消極，那么這里有兩份我以更加積極的態度撰寫的提議，我認為它們至少在短期內，具備成為現實的可能性：

1.48個完全互連、近乎完美的量子比特：作為近期量子計算的理想目標（https://jackkrupansky.medium.com/48-fully-connected-near-perfect-qubits-as-the-sweet-spot-goal-for-near-term-quantum-computing-7d29e330f625）

2.一個基于4×4×4立方結構、由64個通過光子方式互連的近乎完美離散量子比特、且具備完全量子比特互連性的量子微型計算機的溫和提議（https://jackkrupansky.medium.com/modest-proposal-for-a-quantum-minicomputer-based-on-a-4x4x4-cube-of-64-photonically-connected-4bda9a382734）

唉，量子計算界已經偏離得太遠，不會關注或對這些務實可行的提議表現出任何興趣。唉！算了！！

盡管我們所知的量子計算可能已經死亡、走到盡頭，但這也許只是“量子計算1.0”，也許在未來的幾年乃至幾十年里，量子計算將以“量子計算2.0”的形式重生，與我們所知的量子計算1.0有著根本性的不同，并且真正展現出一些生命力。或許吧。正如人們常說的，希望總是永存的。但除非它最終真的發生，否則這對我們沒有幫助，所以在當下我們不能依賴它。那只是幻想，而不是現實。

多年來，我一直持有這樣的信念和立場：當前的量子比特技術遠非理想，理想的（或者甚至只是實用的）量子比特技術尚未被發現或發明。這也不禁引出了一個問題：是否真的能夠發明出一種合理可行的量子比特技術。只有時間和行動才能給出答案。

但量子計算在股票市場上的表現又如何呢？

哈哈！我們可以盡情談論事實、價值和估值，但股票市場只在一定程度上受到這些因素的驅動，而這些因素被稱為基本面。

股票市場中有相當大的一部分，尤其是在新技術領域，是由華爾街所謂的“動物精神”驅動的。這一術語由著名經濟學家凱恩斯提出。華爾街的大部分——甚至可以說是大多數——都是由情緒、激情、流行度、市場情緒以及各種心理因素所驅動的。希望、夢想、抱負、樂觀情緒，甚至是令人恐懼的炒作都在華爾街肆虐。有時他們稱之為“非理性繁榮”。

正如著名投資者沃倫·巴菲特所說：“從短期來看，市場是一臺投票機，但從長遠來看，它是一臺稱重機。”這句話的意思是，在短期內，流行度、市場情緒以及各種心理因素主導著市場；而在長期內，基本面因素才會發揮作用。

以上是在牛市里的情形。但在熊市中，心理因素與“動物精神”會推動市場朝相反方向發展。

華爾街存在著多種投資流派，形成了一個連續的譜：一端是純粹的非理性繁榮——如果你愿意，可以把它看作是一座賭場；另一端則是嚴格遵循基本面分析，中間則是各種混合方法。

年輕的初創公司確實可以在一段時間內憑借對潛力的承諾和聲明在股市中蓬勃發展。但遲早投資者會要求看到真實的、基于基本面的成果：實質性的營收、實質性的利潤、為客戶帶來明確商業價值的產品或服務、健康的增長率，以及持續穩定的經營表現。

目前，華爾街對量子計算和量子技術總體上相當看漲（持有積極態度）。這種態度未必會永遠持續，也可能像天氣一樣起伏變化，但至少在當下，市場對量子計算的潛力或被認為存在的潛力，確實持有一種明確的看漲態度。

因此，盡管我對量子計算在現實世界問題中的量產級實際應用，其技術潛力、內在價值以及實際價值抱有嚴重疑慮，但我也押注華爾街至少在未來幾年內仍會對這項新技術保持熱情。

我不會把全部身家都押在這上面，但在相對較近的時間內，確實仍然有錢可賺。

事實上，我在所有涉足量子計算市場的公司中都持有股票，而且已經持續持倉了好幾年。我在2021年以SPAC形式購買了IonQ股票。

這些公司未來幾年在華爾街會如何表現完全是場賭博，但眼下我正享受這個行情。

話雖如此，如果在兩年、三年、五年、七年或十年后，這一切像2000年的互聯網泡沫一樣轟然崩塌，也不要感到驚訝。就像互聯網泡沫一樣，也許會有后續發展，一個 Web 2.0，一些現在的參與者可能會幸存下來，但在那個新世界中，一整批面向“量子計算 2.0”的全新參與者可能占據主導地位。

如果你認為自己能夠預測量子計算技術或量子計算股票的未來，請務必牢記著名經濟學家、同樣著名的投資者和交易員凱恩斯那句極具前瞻性的名言：“市場保持非理性狀態的時間，可以長于你保持清償能力的時間。”

唯一可以確定的是，這將是一段劇烈波動的行情。所以趁現在好好享受吧！

https://jackkrupansky.medium.com/is-quantum-computing-dead-f6d5ad1a0b67

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