揭秘Alphabet絕密量子計算軟件研究團隊 專注于研發(fā)算法和應用

　　2月2日消息，據外媒報道，谷歌母公司Alphabet在2019年聲稱其在量子領域實現(xiàn)了“量子霸權”，證明量子計算機可以在特定計算任務上超過傳統(tǒng)計算機。然而，Alphabet沒有透露的是，除了硬件團隊，其內部還有第二支神秘的量子計算團隊，他們專注于開發(fā)量子計算軟件，并歸屬于 X 實驗室旗下。

　　2019年10月份，Alphabet旗下的谷歌 AI 量子團隊聲稱取得了一項了不起的突破，其首席執(zhí)行官桑達爾·皮查伊(Sundar Pichai)甚至親自撰寫博客文章，并在接受采訪時表示：“這件事的意義堪比萊特兄弟發(fā)明的飛機進行首次飛行。”這項成就就是，該公司研究人員在距離其總部Googleplex 近500公里的加州圣巴巴拉(Santa Barbara)實現(xiàn)了“量子霸權”，即量子計算機實現(xiàn)了任何傳統(tǒng)計算機都不可能執(zhí)行的計算任務。

　　這既是值得慶祝的科學成就，也是Alphabet在與包括IBM和微軟在內的大型科技公司之間的競爭中展示突出地位的機會，以提供量子計算承諾的狂野新力量。通常低調的皮查伊全身心地投入到紀念這一時刻中，撰寫博客文章，罕見地接受媒體采訪，并在Instagram上發(fā)布了自己與量子計算機的合影。

　　就在Alphabet宣布實現(xiàn)“量子霸權”一個多月后，皮查伊被任命為谷歌母公司首席執(zhí)行官。但是，無論是這家公司還是其看好量子計算前景的老板，都沒有太多地談論Alphabet的另一支神秘的量子計算團隊，他們專注于開發(fā)量子計算軟件，歸屬于神秘的 X 實驗室旗下。

　　X的前身為Google X，致力于孵化“瘋狂而又難以實現(xiàn)”的新技術，這些技術可能會支撐谷歌規(guī)模不斷擴大的新業(yè)務。這個實驗室中的少數(shù)量子研究人員并沒有參加構建量子計算硬件，他們更感興趣的是創(chuàng)造在量子計算機上運行的新算法和應用程序，以及構建允許傳統(tǒng)程序員使用“神奇機器”的軟件庫。

　　領導X量子研究的連續(xù)創(chuàng)業(yè)家杰克·希達里(Jack Hidary)去年11月在卡內基梅隆大學發(fā)表演講中說：“量子計算的硬件非常有趣，但真正可以創(chuàng)造大部分價值的是軟件。”他指出，微軟等軟件公司的整體價值遠遠高于其產品所依賴的硬件制造商，盡管最初推動計算機行業(yè)發(fā)展的是硬件方面的進步。

　　谷歌和IBM等競爭對手正在投資量子計算，因為他們相信量子計算可以催化許多科學和工業(yè)領域的重大進步，比如藥物開發(fā)和人工智能(AI)。

　　量子計算機是由稱為量子比特的裝置構建的，量子比特把數(shù)據編碼成只有在嚴格控制的條件下才能看得見的量子力學過程。組成IBM和谷歌實驗性量子處理器的超導量子比特在比外層空間更低的溫度下工作。通過利用在日常生活中沒有對等物的量子現(xiàn)象，比如量子力學對象可能會變得“糾纏”，以至互相影響，一組量子比特可以執(zhí)行傳統(tǒng)計算機無法實現(xiàn)的數(shù)學任務。

　　X拒絕讓希達里或其團隊中的任何其他人接受采訪，該團隊也從事AI方面的研究。該實驗室發(fā)言人艾斯林·奧加拉(Aisling O‘Gara)聲稱，希達里領導的團隊是個獨立于X的實體。然而，希達里在去年出版的一本關于“應用”量子計算的書的傳記中寫道，他與團隊在X從事量子算法和軟件庫的工作。他們在X大樓里工作，并向實驗室負責人阿斯特羅·泰勒(Astro Teller)匯報工作。

　　去年10月份，在圣巴巴拉實驗室舉行的紀念其量子霸權的新聞發(fā)布會上被問及希達里的角色時，Alphabet量子計算項目負責人哈特穆特·內文(Hartmut Neven)說：“他(希達里)在X實驗室工作，那里有個小團隊。我們保持密切聯(lián)系，以確保能夠實現(xiàn)良好的互補性。”

　　作為一名訓練有素的神經科學家，希達里在20世紀90年代末的互聯(lián)網熱潮中創(chuàng)建了IT門戶網站EarthWeb，并帶領其上市。2013年，他以無黨派人士的身份在一個以科技為中心的平臺上競選紐約市市長，據當?shù)孛襟w報道，該平臺包括在一次競選活動中承諾，如果他獲勝，“每個人都會得到一副谷歌眼鏡”。希達里在選舉日獲得了0.3%的選票。他從2016年開始擔任X的顧問，并于2018年全職加入Alphabet。

　　X是圍繞著一系列雄心勃勃的項目建立起來的實驗室，這些項目旨在孵化“瘋狂而又難以實現(xiàn)”的新技術。過去的例子包括自動駕駛汽車和平流層互聯(lián)網氣球，現(xiàn)在它們已經被從Alphabet剝離出來成為獨立子公司。除此之外，X實驗室還推出了希達里在市長競選活動中提到的谷歌眼鏡。X通常只有在工作多年后才會公布其項目，比如發(fā)射互聯(lián)網氣球或垃圾分類機器人這樣的技術。

　　X發(fā)言人奧加拉說，該實驗室“沒有量子登月計劃”。但希達里團隊中的一名Alphabet員工在LinkedIn上表示，他正在研究“量子登月”的策略。X的其他量子計算專家包括吉弗爾·維達爾(Guifre Vdal)，他曾是加拿大著名的圓周理論物理研究所(Perieter Institute)的教員。他自稱谷歌學者、X實驗室高級研究科學家，并與希達里等同事發(fā)表了許多論文，隸屬于Alphabet實驗室。X的兩名招聘人員在LinkedIn上表示，這個團隊可能還在擴大。

　　這樣的人很少見。在卡內基梅隆大學的演講中，希達里說，世界上只有800人擁有真正理解如何應用量子算法所需的專業(yè)知識。他說：“我們按照字面意思創(chuàng)建了這個領域專家的電子表格，只在全球范圍內想到了800個名字。”然后，希達里開了一個關于人類量子技術脆弱性的冷笑話，他說：“當我們召開會議時，我們在那個社區(qū)周圍需要部署很多安全措施(以保護量子計算的傳承)。”

　　去年11月，希達里的團隊接待了其中許多專家，并舉行了為期兩天的會議，討論新的量子計算硬件和儀器如何幫助試圖協(xié)調重力和量子力學的物理學家。來自X、麻省理工學院、哈佛大學和Alphabet在量子計算領域中其他競爭對手(如微軟)的演講者出席了會議。

　　據量子計算初創(chuàng)公司IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人、馬里蘭大學教授克里斯·門羅(Chris Monroe)表示，谷歌聯(lián)合創(chuàng)始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)也在觀眾席中。門羅在會議上談到了他的研究，包括使用量子計算硬件模擬水分子，但此次事件沒有提供X團隊正在研究什么的線索。他說：“他們?yōu)槭裁匆�投資量子引力和黑洞，這是每個人的猜測，但它與量子計算重疊，所以這很酷。”

　　在谷歌的量子霸權實驗中，一種名為Sycamore的量子芯片在幾分鐘內完成了一次計算，該公司的研究人員計算出，這個計算任務將需要超級計算機花費1萬年時間才能完成。盡管這項計算沒有實際用途，IBM的量子團隊也對其競爭對手的說法提出了質疑，但這一結果被視為量子計算硬件成熟程度的標志。

　　谷歌、IBM和其他致力于打造量子硬件的公司正在與戴姆勒(Daimler)和摩根大通(JPMorgan)等公司合作，探索可能的用例。微軟、IBM和亞馬遜已經宣布或推出了允許用戶通過云計算開發(fā)量子硬件原型的計劃。

　　盡管有這種興趣，但目前的量子計算機太小了，還不能執(zhí)行有用的工作，量子計算機編程也還處于萌芽階段。希達里在11月份的演講中說，讓傳統(tǒng)軟件工程師更容易使用量子計算機，對于發(fā)揮這項技術的潛力至關重要。

　　他說：“現(xiàn)在這還是個處于剛剛起步的領域，甚至需要非常豐富的知識才能對量子計算加強了解。我們需要為更廣泛的社區(qū)提供工具。”他說，一種可能性是使用機器學習來縮小差距，形式是將傳統(tǒng)代碼適配到量子系統(tǒng)的助手軟件中。希達里表示：“如果沒有這些努力，我不知道如何將量子計算規(guī)模化。”

　　X的量子計算團隊正在努力培養(yǎng)更多的量子專家。在卡內基梅隆大學，希達里描述了一個為期三天的內部量子計算培訓計劃，他說大約有600名Alphabet員工參加了這個培訓。

　　他的團隊還為在量子算法方面有經驗的研究生開展了一個駐留項目以吸引更多人才，X負責支付搬遷和住宿費用，這樣研究生們就可以在X寬敞的實驗室工作，這些實驗室位于谷歌主園區(qū)附近一個改建的商場里。招聘廣告說，那些加入“X量子團隊”的人將可以在“真正的量子硬件”上運行算法。(騰訊科技審校/金鹿)