投资者和普罗大众应该知道量子技术能做到哪些事情,并且更应该知道量子技术做不了哪些事情。
“目前,没有量子芯片可以真正解决现实世界的问题。”
在我的职业生涯中,我注意到了一个令人担忧的模式。大型科技公司宣布出现重大突破,并筹集大量投资者的资金。但其中一些进展在几个月、几周甚至几天内就遭到质疑。而且,在某些情况下,发表的具有里程碑意义的论文后来还会被科学期刊撤回。
当我于2017年进入量子计算领域时,我系统研究了微软支持的框架。这种方法旨在使用奇异的马约拉纳量子比特——一种在实验室中尚未被检测到的理论上的粒子——作为强大的信息载体。但是,在2021年,《自然》杂志上的一篇关于发现这些量子比特的里程碑式的论文被撤回。对这个领域而言,这是一个巨大的挫折。因此,我选择了另一个主题作为我的硕士论文。2025年2月,微软发布了基于马约拉纳量子比特的最新芯片“马约拉纳1号”。但对其结果的质疑也已经再次出现。
我看到了许多其他引人注目的消息——从量子比特穿过量子计算机模拟的“虫洞”,到其可能与微生物发生纠缠的猜测。2024年12月,围绕谷歌的柳木芯片的计算速度是否支持“量子计算发生在许多平行宇宙中”的观点爆发了一场辩论。位于加利福尼亚州山景城的谷歌量子团队负责人哈特穆特 · 尼文(Hartmut Neven)在一篇博文中断言,该芯片解决了这一暂时没有实际应用场景的任务,比超级计算机要快得多。
与宣布量子技术突破相关的潜在市场是巨大的。在柳木芯片问世的24小时之内,谷歌旗下的字母表公司(Alphabets)获得了约5%的初始股权,将两大投资机构先锋领航(Vanguard)和贝莱德(BlackRock)的股票组合价值提高了150亿美元以上。
但投资者、决策者和公众可能很难知道量子技术的现状。这些设备以其强大的计算能力、快速安全的数据传输和高精度的测量和传感结果被吹捧为有可能颠覆众多行业的先进技术,但很少有人意识到量子技术还有很多亟待完善的地方。这种过度宣传的文化倾向必须得到遏制。
例如,利用这项技术加快材料和药物的研制速度,可以为社会带来巨大的好处。然而,如果投资者对量子技术失去信心,我们就看不到未来了。为了兑现潜在能力,量子技术需要稳定、可持续和合乎道德的投资。因此,在2021年,我创立了量子伦理项目。通过现场活动和在线平台,我们负责任地开展创新项目,成为世界上最大的与量子技术社会经济影响相关的专家网络。为了给这类技术制定一个可持续发展的路线,研究人员、机构、公司和政府必须在两个方面采取行动。
首先,揭开量子领域的神秘面纱。当人们很难对这项技术有足够的了解并区分事实和虚构时,炒作就会盛行起来。我的部分工作是支持科学家和工程师成为更好的沟通者。2024年,我在DEF CON——世界上最大的网络安全会议之一,每年会定期在内华达州的拉斯维加斯举行——组织了一个量子教育区。我和其他量子专业人士坐在一块牌子前,上面写着:“问我有关量子技术的任何事情!”我们要求自己用最简单的术语给出答案,并鼓励参与者在困惑不解时打断我们。
教育、宣传和科学传播必须融入量子产业专业人员和研究人员的工作和规划之中。为了实现这一目标,各机构需要将相关资金和时间作为工作的正常部分分配给员工。参加教育和宣传、传播的工作可以通过奖金来激励,并在评价和业绩指标方面给予积极关注。
其次,从对潜在客户有意义的角度,明确说明最新的量子芯片可以做什么。企业可能只想使用量子计算机优化相关环节,例如,求解涉及数百万变量的数百万个方程。但目前的性能指标并没有告诉我们量子计算机解决这种现实问题有多大的实际能力。它们只是列出了单个量子比特维持一个量子态所需的时间,称为相干时间,或者在一个很长的计算过程中单个步骤的精度。
企业希望了解使用量子芯片而不是传统超级计算机的实际价值。量子芯片可以解决的最庞大的方程和变量系统是什么?它的规模和成本与高性能经典计算的行业标准相比如何?目前,没有量子芯片可以真正解决现实世界的问题。
通过保持较高的评价标准,创造无障碍科学传播的文化,并指出企业过度宣传的弊端,我们就可以开始负责任地开发和投资量子技术。
资料来源 Nature
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本文作者琼·阿罗(Joan Arrow)是量子伦理项目的创立者
