去年10月，谷歌取得了一項(xiàng)技術(shù)突破，該公司CEO桑達(dá)爾·皮查伊（Sunder Pichai）稱，其意義堪比萊特兄弟1903年的首飛。谷歌在加州圣巴巴拉的研發(fā)人員實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán)，利用量子計(jì)算機(jī)完成了一項(xiàng)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的計(jì)算。
這項(xiàng)了不起的科學(xué)成就給了谷歌在IBM和微軟等大型技術(shù)公司面前耀武揚(yáng)威的大好機(jī)會(huì)，也展現(xiàn)了量子計(jì)算該有的實(shí)力。一向低調(diào)的皮查伊發(fā)了博客，以紀(jì)念這激動(dòng)人心的時(shí)刻，并少見(jiàn)地接受了媒體采訪，還往Instagram上傳了一張自己和量子計(jì)算機(jī)的合影。
僅僅一個(gè)月之后，皮查伊就被任命為谷歌母公司Alphabet的CEO。不過(guò)，不管是Alphabet，還是皮查伊，都沒(méi)有提到太多其X秘密實(shí)驗(yàn)室里的另一支量子計(jì)算隊(duì)伍。
X實(shí)驗(yàn)室的正式名稱是Google X。X實(shí)驗(yàn)室致力于孵化能夠鞏固谷歌業(yè)務(wù)的“登月”技術(shù)。該實(shí)驗(yàn)室的一小隊(duì)量子研究員并沒(méi)有打造其自己的量子計(jì)算硬件，相比硬件，該隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)對(duì)量子計(jì)算機(jī)背后的算法和應(yīng)用更感興趣——他正在建立軟件庫(kù)，讓傳統(tǒng)程序員也能夠使用這外來(lái)的量子機(jī)器。
X實(shí)驗(yàn)室的量子研究的負(fù)責(zé)人Jack Hidary說(shuō)：“硬件很有意思，（但）起主要作用的還是軟件?！彼赋?，微軟之類的軟件公司總體來(lái)說(shuō)價(jià)值要遠(yuǎn)超過(guò)硬件制造商——雖然計(jì)算行業(yè)的誕生離不開(kāi)硬件設(shè)備的發(fā)展。
谷歌和IBM等公司正投資量子計(jì)算領(lǐng)域，他們相信量子計(jì)算能夠催化科學(xué)和工業(yè)的重大進(jìn)展，例如藥物研發(fā)和人工智能。
量子計(jì)算機(jī)是由量子位元構(gòu)成的。經(jīng)過(guò)量子位元編碼后，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成只有條件嚴(yán)格控制之下才能看得見(jiàn)的量子力學(xué)過(guò)程。組成IBM和谷歌實(shí)驗(yàn)量子處理器的超導(dǎo)量子位元工作溫度比外太空溫度還要低。一組量子位元可以利用日常生活中不存在的量子現(xiàn)象完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)完成不了的“數(shù)學(xué)戲法”。
X實(shí)驗(yàn)室不允許Hidary或團(tuán)隊(duì)中的任何其他人接受采訪，該團(tuán)隊(duì)也從事人工智能的研究。發(fā)言人Aisling O’gara聲稱Hidar的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)從X實(shí)驗(yàn)室中獨(dú)立出來(lái)。
不過(guò)，Hidary在去年出版的自傳中說(shuō)，他和他的團(tuán)隊(duì)在X實(shí)驗(yàn)室研究量子算法和軟件庫(kù)，并向?qū)嶒?yàn)室主任Astro Teller匯報(bào)工作。
作為一名訓(xùn)練有素的神經(jīng)學(xué)家，Hidary在上世紀(jì)90年代末的互聯(lián)網(wǎng)熱潮期間創(chuàng)建了IT門(mén)戶網(wǎng)站EarthWeb。2013年，他以獨(dú)立候選人的身份參加了紐約市市長(zhǎng)競(jìng)選。據(jù)外媒報(bào)道，他曾經(jīng)承諾，如果他獲勝，“每個(gè)人都會(huì)得到一副谷歌眼鏡”。他在選舉日當(dāng)天獲得了0.3%的選票。Hidary至少?gòu)?016年起就一直擔(dān)任X實(shí)驗(yàn)室的顧問(wèn)，并于2018年全職加入Alphabet。
X實(shí)驗(yàn)室是圍繞一系列雄心勃勃的項(xiàng)目建立起來(lái)的，這些項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)被稱為“登月計(jì)劃”的突破性新技術(shù)，其中包括自動(dòng)駕駛汽車和平流層的互聯(lián)網(wǎng)氣球等。通常情況下，該實(shí)驗(yàn)室只有在多年的研究工作后才會(huì)公布自己的項(xiàng)目，比如向大眾演示互聯(lián)網(wǎng)氣球的發(fā)射或發(fā)布垃圾分類機(jī)器人。
X實(shí)驗(yàn)室的O 'Gara說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室“在量子方面沒(méi)有登月計(jì)劃”。但Hidary所在團(tuán)隊(duì)的一名Alphabet員工在領(lǐng)英（LinkedIn）上表示，他正在研究“量子登月”（quantum moonshots）的戰(zhàn)略。X實(shí)驗(yàn)室的其他量子計(jì)算專家包括Guifre Vidal，他之前是加拿大滑鐵盧著名圓周研究所的教員。他在Google Scholar上稱自己是X的高級(jí)研究科學(xué)家，并與Hidary及其團(tuán)隊(duì)中的其他人共同發(fā)表了論文。Hidary的團(tuán)隊(duì)可能還在繼續(xù)增長(zhǎng)：兩位X實(shí)驗(yàn)室的招聘者在領(lǐng)英上表示，他們正在招聘量子專家。
但這樣的人很少見(jiàn)。Hidary在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)演講時(shí)說(shuō)，世界上只有800人擁有應(yīng)用量子算法所需的專業(yè)知識(shí)。“我們創(chuàng)建了一個(gè)專家表格，最后只填上了800個(gè)名字?！彼f(shuō)。
去年11月，他的團(tuán)隊(duì)在一個(gè)為期兩天的會(huì)議上招待了其中的一些專家，會(huì)議的主題是新量子硬件和儀器如何能夠幫助物理學(xué)家將引力與量子力學(xué)統(tǒng)一起來(lái)。來(lái)自X實(shí)驗(yàn)室、麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)和Alphabet量子計(jì)算領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的演講者做了報(bào)告。
量子計(jì)算初創(chuàng)公司IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人、馬里蘭大學(xué)（University of Maryland）教授Chris Monroe說(shuō)，谷歌的聯(lián)合創(chuàng)始人Sergey Brin當(dāng)時(shí)也在場(chǎng)。Monroe在會(huì)議上談到了他的研究，其中包括使用量子硬件模擬水分子。不過(guò)，他說(shuō)，這次活動(dòng)并沒(méi)有提到X的團(tuán)隊(duì)在做什么，“不管他們投資量子引力和黑洞的原因是什么，它們與量子計(jì)算領(lǐng)域重疊，這就很酷?！?/p>
在谷歌的量子霸權(quán)實(shí)驗(yàn)中，一種名為Sycamore的量子芯片在幾分鐘內(nèi)完成了一項(xiàng)計(jì)算，而根據(jù)該公司研究人員的計(jì)算結(jié)果，同樣的計(jì)算，一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要1萬(wàn)年的時(shí)間。盡管這一計(jì)算并沒(méi)有實(shí)際用途，IBM的量子團(tuán)隊(duì)也對(duì)其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的說(shuō)法提出了質(zhì)疑，但這一結(jié)果被視為量子計(jì)算硬件正在成熟的標(biāo)志。谷歌、IBM和其他研究量子硬件的公司正在與戴姆勒和摩根大通等公司合作，探索研發(fā)可能的應(yīng)用程序。微軟、IBM和亞馬遜已經(jīng)宣布或推出了允許用戶通過(guò)云計(jì)算使用原型量子硬件的程序。
盡管如此，目前的量子計(jì)算機(jī)還太小，尚不能完成有用的工作，且量子計(jì)算機(jī)編程還處于萌芽階段。Hidary在去年11月的演講中說(shuō)，，要讓這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮作用，就得讓量子計(jì)算機(jī)對(duì)于傳統(tǒng)的軟件工程師來(lái)說(shuō)更易于操作。
他說(shuō)：“這一領(lǐng)域的研究才剛剛開(kāi)始，現(xiàn)在需要大量的知識(shí)才能夠理解量子計(jì)算?！彼f(shuō)，一種可能的方法是利用機(jī)器學(xué)習(xí)，以輔助軟件的形式讓傳統(tǒng)的代碼適應(yīng)量子系統(tǒng)。
X實(shí)驗(yàn)室的量子團(tuán)隊(duì)正在努力培養(yǎng)更多的量子專家。在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，Hidary描繪了一個(gè)為期三天的內(nèi)部量子計(jì)算培訓(xùn)項(xiàng)目。他的團(tuán)隊(duì)還為在量子算法方面有經(jīng)驗(yàn)的研究生開(kāi)設(shè)了一個(gè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目，為研究生支付搬遷費(fèi)和住宿費(fèi)，讓他們就在X寬敞的實(shí)驗(yàn)室里工作。招聘廣告稱，加入“X量子團(tuán)隊(duì)”的人將在“真正的量子硬件”上運(yùn)行算法——想必就是谷歌的硬件。
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