IBM和谷歌投入1.5亿美元推动美日量子计算发展 应对中国竞争——《华尔街日报》

拜登总统与IBM首席执行官阿尔温德·克里希纳一同检查量子计算机。图片来源：曼德尔·恩甘/法新社/盖蒂图片社东京——IBM 和谷歌将向芝加哥大学和东京大学投入1.5亿美元用于量子计算研究，以应对中国在该领域的快速崛起。

量子计算机是研究热点领域，因为它们能解决传统计算机无法单独应对的问题，例如模拟药物分子与人体蛋白质的相互作用，或在原子尺度上研究电池工作原理。

中国在量子计算领域投入巨资，该技术在密码学和武器材料方面具有潜在军事应用。美国研究人员表示，中国实验室近期取得进展（常被官方媒体宣扬），并在某些领域具备竞争力。但量子计算专家指出，该技术要产生现实效益仍需更多基础研究。

美日合作表明，涉及安全与经济增长的科研正日益分化为中国阵营和以美国为首的阵营（包括日本及西欧国家等盟友）。

“我们必须更多地依靠盟友开展基础研究，“美国驻日本大使拉姆·伊曼纽尔表示。

他表示，直到最近，美国在允许中国学生在美国大学从事先进科学领域工作方面过于宽松。“我们资助他们。我们不仅资助他们，还培训他们，教育他们回来与我们竞争，“他说。

美国驻日本大使拉姆·伊曼纽尔表示，美国必须更多地依赖盟友进行基础研究。图片来源：安德鲁·哈尼克/法新社/盖蒂图片社东京大学执行副校长相原博昭表示，中国在量子计算方面的许多进展都笼罩在神秘之中。“他们是一个非常强大的竞争对手，“他说。

伊曼纽尔表示，这一合作是在去年7月东京大学校长来吃午饭时提出的，当时提到了该校的量子计算项目。作为芝加哥市长，伊曼纽尔曾推动芝加哥大学在该领域的雄心壮志，因此他提出了一个由美国公司资助的联合研究项目。

IBM表示将向这两所大学提供1亿美元，目标是在十年内建造一台以量子为中心的超级计算机，包含10万个量子比特，相当于传统数字计算机中的比特。该公司去年11月展示了一款433量子比特的处理器。

与只能是0或1的数字比特不同，量子比特将信息存储在0和1混合的量子态中。量子计算机利用了常常违反直觉的量子力学原理，例如一个物体的位置只有在有人观察它时才能被确定的概念。

在一次采访中，IBM首席执行官阿尔温德·克里希纳表示，量子计算机可以模拟当今经典计算机无法解决的问题。

“如果能研究气候变化并找到固碳的替代方案，关于化石燃料的所有负面舆论就会突然消失，“克里希纳说。

他还表示，新型计算机或许能在原子层面模拟电动车电池内部反应。“一个晚上就能完成实验室需要六个月的工作量。”

这项技术仍处于早期阶段。谷歌量子人工智能首席运营官周志华表示，谷歌预估最终实用的量子计算机需要百万量子比特，而目前仅有数百个量级。

她指出错误率需从目前的百分之一降至百万分之一——这个突破性纠错成果已由Alphabet旗下谷歌团队近期发表在《自然》期刊。

谷歌位于加利福尼亚的量子AI实验室。图片来源：弗雷德里克·J·布朗/法新社/盖蒂图片社"我们还需要将量子比特数量提升四个数量级，质量也需提升约四个数量级，这将是艰巨的挑战，“周志华表示。

谷歌正投入5000万美元与两所大学合作，周志华称这是这家硅谷企业首次将量子计算机向高校科学家开放，作为长期研究合作计划的一部分。

签字仪式定于本周末在日本广岛举行，拜登总统与七国集团其他工业化国家领导人将在此召开年度峰会。

与会者表示，该合作计划旨在培养一代量子技术专家，不仅包括设计计算机的物理学家，还包括能够利用量子计算机解决问题的相关领域科学家。

“未来将非常需要理解这项技术背后原理并能协助实施的专业人才，“芝加哥大学校长保罗·阿利维萨托斯表示。

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本文刊登于2023年5月18日印刷版，标题为《IBM、谷歌助力量子计算推进》。