IBM和谷歌投入1.5億美元推動美日量子計算發展 應對中國競爭——《華爾街日報》

拜登總統與IBM首席執行官阿爾温德·克里希納一同檢查量子計算機。圖片來源：曼德爾·恩甘/法新社/蓋蒂圖片社東京——IBM 和谷歌將向芝加哥大學和東京大學投入1.5億美元用於量子計算研究，以應對中國在該領域的快速崛起。

量子計算機是研究熱點領域，因為它們能解決傳統計算機無法單獨應對的問題，例如模擬藥物分子與人體蛋白質的相互作用，或在原子尺度上研究電池工作原理。

中國在量子計算領域投入巨資，該技術在密碼學和武器材料方面具有潛在軍事應用。美國研究人員表示，中國實驗室近期取得進展（常被官方媒體宣揚），並在某些領域具備競爭力。但量子計算專家指出，該技術要產生現實效益仍需更多基礎研究。

美日合作表明，涉及安全與經濟增長的科研正日益分化為中國陣營和以美國為首的陣營（包括日本及西歐國家等盟友）。

“我們必須更多地依靠盟友開展基礎研究，“美國駐日本大使拉姆·伊曼紐爾表示。

他表示，直到最近，美國在允許中國學生在美國大學從事先進科學領域工作方面過於寬鬆。“我們資助他們。我們不僅資助他們，還培訓他們，教育他們回來與我們競爭，“他説。

美國駐日本大使拉姆·伊曼紐爾表示，美國必須更多地依賴盟友進行基礎研究。圖片來源：安德魯·哈尼克/法新社/蓋蒂圖片社東京大學執行副校長相原博昭表示，中國在量子計算方面的許多進展都籠罩在神秘之中。“他們是一個非常強大的競爭對手，“他説。

伊曼紐爾表示，這一合作是在去年7月東京大學校長來吃午飯時提出的，當時提到了該校的量子計算項目。作為芝加哥市長，伊曼紐爾曾推動芝加哥大學在該領域的雄心壯志，因此他提出了一個由美國公司資助的聯合研究項目。

IBM表示將向這兩所大學提供1億美元，目標是在十年內建造一台以量子為中心的超級計算機，包含10萬個量子比特，相當於傳統數字計算機中的比特。該公司去年11月展示了一款433量子比特的處理器。

與只能是0或1的數字比特不同，量子比特將信息存儲在0和1混合的量子態中。量子計算機利用了常常違反直覺的量子力學原理，例如一個物體的位置只有在有人觀察它時才能被確定的概念。

在一次採訪中，IBM首席執行官阿爾温德·克里希納表示，量子計算機可以模擬當今經典計算機無法解決的問題。

“如果能研究氣候變化並找到固碳的替代方案，關於化石燃料的所有負面輿論就會突然消失，“克里希納説。

他還表示，新型計算機或許能在原子層面模擬電動車電池內部反應。“一個晚上就能完成實驗室需要六個月的工作量。”

這項技術仍處於早期階段。谷歌量子人工智能首席運營官周志華表示，谷歌預估最終實用的量子計算機需要百萬量子比特，而目前僅有數百個量級。

她指出錯誤率需從目前的百分之一降至百萬分之一——這個突破性糾錯成果已由Alphabet旗下谷歌團隊近期發表在《自然》期刊。

谷歌位於加利福尼亞的量子AI實驗室。圖片來源：弗雷德里克·J·布朗/法新社/蓋蒂圖片社"我們還需要將量子比特數量提升四個數量級，質量也需提升約四個數量級，這將是艱鉅的挑戰，“周志華表示。

谷歌正投入5000萬美元與兩所大學合作，周志華稱這是這家硅谷企業首次將量子計算機向高校科學家開放，作為長期研究合作計劃的一部分。

簽字儀式定於本週末在日本廣島舉行，拜登總統與七國集團其他工業化國家領導人將在此召開年度峯會。

與會者表示，該合作計劃旨在培養一代量子技術專家，不僅包括設計計算機的物理學家，還包括能夠利用量子計算機解決問題的相關領域科學家。

“未來將非常需要理解這項技術背後原理並能協助實施的專業人才，“芝加哥大學校長保羅·阿利維薩託斯表示。

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本文刊登於2023年5月18日印刷版，標題為《IBM、谷歌助力量子計算推進》。