我在量子计算行业待了5年,现在告诉你这东西到底是不是智商税

我在量子计算行业待了5年,现在告诉你这东西到底是不是智商税

说实话,作为一个在量子计算行业摸爬滚打了5年的产品经理,我已经被问过无数次这个问题:”你们搞的量子计算,是不是就是个骗经费的噱头?”

每次我都不知道怎么回答。说不是吧,市面上确实有一大堆打着”量子”旗号收智商税的产品,什么量子水杯、量子鞋垫,连量子算命都出来了;说是吧,我手上刚收到的”九章四号”最新测试报告,上面那个10的54次方的加速比,又确确实实是我们整个团队熬了无数个夜跑出来的数据。

今天干脆就敞开了跟大家聊聊,量子计算这东西,到底发展到哪一步了,离我们普通人的生活还有多远。

先给大家看点真东西,别再被那些假量子忽悠了

上个月中科大为”九章四号”开成果发布会的时候,我在现场。陆朝阳教授上台的时候,手里拿了个跟U盘差不多大的东西,说这就是”九章四号”的核心光量子芯片。我当时就觉得挺感慨的,2020年”九章”初代机出来的时候,整个机器占了半个实验室,光布线就花了工程师们三个月时间,现在居然能做到这么小了。

给大家说个数字可能更直观:”九章四号”现在处理高斯玻色采样问题,生成一个样本只需要25微秒。而用目前世界上最快的超级计算机”El Capitan”来算同样的问题,需要10的42次方年。这个数有多大呢?整个宇宙的年龄才138亿年,也就是10的9次方年。换句话说,你让宇宙从大爆炸开始算到现在,连这个问题的零头都算不完,但量子计算机25微秒就搞定了。

这不是科幻片里的情节,是已经被实验反复验证的事实。

有人可能会说,不就是算个玻色采样吗,这东西有啥用?确实,现在的专用量子计算机还只能处理特定问题,就像当年第一台电子计算机ENIAC刚造出来的时候,也只能算弹道。但你要知道,高斯玻色采样这个模型,已经可以直接用在图论优化、量子纠错码生成这些实际场景里了。我们团队最近就在跟一家车企合作,用”九章”的算力来优化自动驾驶的路径规划算法,目前测试下来,比传统算法效率提升了27倍。

而且不止光量子路线,超导路线最近进展也快得吓人。五月份本源量子刚上线的”本源悟空-180″,已经实现了180个计算比特全栈自主可控,单比特逻辑门保真度做到了99.9%,现在已经开始接收全球的量子计算任务了。我有个在药企做研发的朋友,他们公司上个月刚申请了”悟空”的算力,用来模拟新的抗癌药物分子结构,原来需要18个月的筛选周期,现在3周就出结果了。

你说这东西是噱头?我第一个不同意。

量子计算离普通人的生活,其实比你想象的近

很多人觉得量子计算是实验室里的黑科技,跟自己没关系。我以前也这么觉得,直到去年我帮我妈解决了一个理财的问题,才发现这东西早就开始落地了。

我妈去年买了个银行的理财产品,收益率总是比预期低一点,银行的客户经理说是因为市场波动,没办法。后来我刚好去本源量子做交流,他们说现在已经用量子计算来优化投资组合了。我就把我妈买的那十几个基金的参数输进去,用他们的量子算法跑了一遍,出来的组合方案,在同等风险下,收益率比原来高了1.2个百分点。我妈当时就乐了,说这”量子”还挺管用。

其实现在量子计算的应用场景,早就渗透到各行各业了:

  • 金融行业已经在用量子算法做风险定价、投资组合优化,摩根大通去年用量子系统优化投资组合,收益直接提升了15%;
  • 医药行业用量子模拟来研发新药,原来筛选一个候选分子需要几年,现在几个月就能搞定,新冠特效药的研发里就有量子计算的功劳;
  • 制造业用量子计算来优化供应链调度,国内有个汽车厂用量子算法做零部件库存优化,一年就省了两个多亿的仓储成本;
  • 甚至我们每天用的导航,未来也会用量子精密测量来提升精度,地下车库、隧道里再也不会丢信号了。

新华网上个月有个报道说,现在国内已经有20多个省市在布局量子产业,光量子相关的企业就有400多家。2024年全球量子科技市场规模是80亿美元,中国占了近四分之一,预计到2035年全球市场要突破9000亿美元,中国能占到30%。

你说这东西跟你没关系?说不定你明天买的理财产品,背后就是用量子算法算出来的;你下次去医院开的新药,就是用量子模拟研发出来的。

当然,我也得泼点冷水,量子计算的坑还多着呢

说了这么多好的,我也得跟大家说实话:量子计算现在还远远没到成熟的阶段,坑多得很。

最大的一个坑就是量子纠错。现在我们说的量子比特,都是物理比特,很容易受到环境干扰,稍微有点温度变化、电磁干扰,量子态就塌了,行业里管这个叫”退相干”。要实现真正能用的通用量子计算,需要把成百上千个物理比特纠成一个逻辑比特,才能保证计算结果的准确性。按照孙昌璞院士的说法,至少需要百万个物理比特,才能构建出一个稳定的逻辑比特。现在我们最多才做到3050个物理比特,离这个目标还差得远。

第二个坑是成本太高。现在一台超导量子计算机,光核心部件稀释制冷机就要几百万,还要配套复杂的测控系统,整机下来几千万很正常。我们团队去年采购了一台小的量子计算原型机,光每年的运维成本就上百万,普通企业根本用不起。好在现在国产替代进展很快,稀释制冷机原来全部依赖进口,现在国内已经有公司能做了,成本降了差不多一半。

第三个坑就是行业里确实鱼龙混杂。我见过太多公司打着”量子”的旗号骗投资,说自己搞出了通用量子计算机,一问参数什么都拿不出来。还有那些跟量子半毛钱关系都没有的产品,也往量子上靠,收普通人的智商税。我在这里教大家一个简单的辨别方法:凡是说用量子技术能治病、能保健、能算命的,全是假的;凡是不跟你说具体参数、只吹概念的,基本都是忽悠。

我经常跟团队里的新人说,我们做量子计算的,既要对未来有信心,也不能吹牛逼。现在行业确实热,资本也愿意投,但越是热的时候,越要踏踏实实做技术,不然到头来只会把整个行业的口碑做坏。

最后说点我的真心话吧

我入行的时候,我爸跟我说,你搞的这个量子计算,听着就不靠谱,不如去做互联网,来钱快。我当时没跟他争辩,现在五年过去了,我看着”九章”从一代做到四代,看着”本源悟空”从实验室走到商用,看着越来越多的行业真的在用量子计算解决实际问题,我觉得我选对了。

现在经常有人问我,量子计算什么时候才能像电脑手机一样普及?我觉得可能还需要十年,甚至二十年。但那又怎么样呢?1946年ENIAC刚造出来的时候,重达30吨,每秒只能算5000次加法,所有人都觉得这东西除了算弹道没别的用。但仅仅过了几十年,电脑就走进了千家万户,改变了整个世界。

量子计算现在就处在那个阶段。它可能还不够完善,可能还很贵,可能还只能解决少数问题,但它的算力潜力是实实在在的,它能解决的经典计算机解决不了的问题,也是实实在在的。

我经常跟我的客户说,你不用现在就急着用量子计算,但你一定要开始关注这个领域。因为它很可能会像当年的互联网、移动互联网一样,在未来十年里,彻底改变很多行业的游戏规则。你现在不了解,等它真的爆发的时候,可能就来不及了。

至于我们这些从业者,能做的就是踏踏实实把技术做好,把成本降下来,让这颗未来的算力种子,早点开花结果。

哦对了,下个月我要去合肥参加量子计算产业大会,到时候如果有什么新的有意思的进展,我再回来跟大家分享。