本文阅读目录：
1.前序
2.微软的量子估算里程碑
3.量子霸权的指责
4.“量子霸权”取名的指责
5.微软量子霸权实验欲重做
6.谷歌量子的雄心壮志
7.谷歌量子失利撤稿
8.指责声中的“九章”
9.量子估算的未来
正文：
1.前序
从微软实现所谓的“量子霸权（）”开始，量子估算的狂热就扶摇直上。
无论晓得量子估算本身的来龙去脉与否，量子计算机以万亿倍速率赶超精典计算机这一感知，潜移默化给人们留下“量子计算机优势已成定局”的错觉。
连同部份媒体，努力助长着该认知，使原先艰深难懂的量子估算概念更为混淆，在传播过程中显得愈发混乱。
加上第一个量子计算机公司IonQ上市的新闻不胫而走（参阅：），更是暗示，量子估算将迎来狂热期。
不幸的是，像谷歌，微软这样的顶尖科技公司，过去在量子估算领域大放光彩，但近日也由于技术原理失效，以及初期的成就被证明仅用更少的精典估算资源就可以短时间有效达成。对于量子估算的未来，还是须要在狂热中静出来剖析。
实际上，这样的狂热还需从狂热的起源处开始勒住。
2.微软的量子估算里程碑
2019年10月下旬，由John领导的微软研究团队首次展示了“量子霸权”，微软的量子计算机被证明有能力执行虽然是最强悍的传统超级计算机也未能完成的特殊任务。该申明最早出现在一篇刊载在英国宇航局（NASA）网站上的论文中，但此后该出版物被撤下。
直至2019年10月23日，微软宣称在她们的量子芯片上大概200秒时间运行的任务，当时地表最强的超级计算机需10000年才会能完成对应的任务。该成果当时发表在了顶尖期刊《自然》杂志上[1]。一时间，全球震怒，借以作为量子估算发展的开辟式里程碑。
这个里程碑重要程度怎样？当时对外评价的答案是“非常”。
在当时麻省理工大学技术评论的大会上，在关于量子估算的讨论中，麻省理工大学院士、量子专家Will把此次估算的里程碑，称作莱特兄弟在基蒂霍克的首次民航飞行。（参阅：）
图1|微软“量子霸权”发文（来源：）
3.量子霸权的指责
当日，关于量子霸权的指责声即刻爆发。
2019年10月21日，《自然》杂志公开发文前，负责开发的IBM公司表示[2]，她们觉得精典系统可以用2.5天以更高保真度，理想地模拟同样的任务。（参阅：）
并且这是一个最差且最为保守的恐怕，IBM甚至期望通过进一步的改进，增加模拟的精典成本，达到更快的速率，可能根本不须要2.5天。其实IBM并没有给出详尽的解决方案，仅仅是说可能。
尽管这仍不能印证计算机比量子计算机更快，但在John对量子霸权的最初定义中，他的确说过量子计算机必须做一些精典计算机不可能做到的事情，才算达到这个里程碑，而目前并没有达到该阀值。
图2｜“线路”经典估算运行时与线路深度的期望值剖析（来源：IBM）
上图中，底线(红色)恐怕53量子比特处理器的精典运行时(电路深度20为2.5天)，上线(红色)恐怕54量子比特处理器的精典运行历时。
超级计算机，其峰值估算能力高达200，比太湖之光的93要高出两倍以上。
2020年5月14日，中国阿里巴巴量子估算团队在arxiv更新一篇论文《of》[3]，否定了微软2019年10月上发文宣称的量子霸权优势（亦称为量子优越性）须要10000年的估算时间。
阿里巴巴团队提出了一种张量网路的精典模拟方式，通过与相较的集群方法，可将10000年的时间减少到20天之内。（参阅：）
2021年3月4日，两位中国科学家借助精典元件就实现了对微软量子优越性的赶超[4]。中国科大学的张潘及潘峰使用60个英伟达GPU组成的大型估算集群，在5天的时间内完成了微软的量子霸权的结果。值得注意的是，这儿仅用了轻量级的估算系统，并非超级计算机作为对比。
4.“量子霸权”取名的指责
早在2012年，量子化学学家John写道[5]，“Wehopetothedaywhenwellcantaskswhatcanbedoneintheworld.（我们希望推动实现这一进程，让实现良好控制的量子系统才能执行赶超精典世界所能完成的任务）。
在描述当时看似遥远的这一目标时，在他的博客里取了一个响亮的名子:“（量子霸权）”[6]。（注：这儿，也有某些地方延续微软译音为“量子至上”，英文最初阅读，易形成歧义误会）。
而后《科学日本人》杂志嘲笑了这个命名，她们也不太喜欢“”这样的起名。并提出看法，觉得化学学界出于社会和科学的诱因考虑，应当慎重当心地使用语言叙述，虽然在物质和能量那些高深远离大众的领域。
，英语有“morepower,orthanelse（译音为：比任何人都更多的权利、权威或地位）”的意思。在英文的所有公开发文里，多数被译为“量子霸权”或“量子至上（究其缘由，这是微软翻译并未得到中国的专家验证统一的结果）”。
图3｜微软“量子霸权”（来源：）
院士总结了社区对这个词提出的两个主要反对意见，并解释说：“这个词激化了对量子科技进展早已被过份夸大的报导，”且”通过与黑人至上主义的联系，激起了令人厌恶的政治立场”。
为此，在更多的语境下，人们用“量子优越性”来取代“量子霸权”。（参阅：）
5.微软量子霸权实验欲重做
丑闻不断，就在中国科学家预印版发布后，讨论持续了好几日。
知名的科学家Scott就此提出了看法[7]：一方面是使用更复杂的问题来进行对比测试，其次是使用更多量子比特的量子计算机来重新做随机线路的实验，由于微软和IBM都有大量量子比特的量子估算系统（例如70Q以上）。
其实关于量子物理的论文，这意味着，2019年的实验须要重新做，10000年的申明须要改写。
也就是说，60个英伟达GPU集群复制微软的量子强悍实验须要5天的时间，假如切换为更为强悍的超级计算机，采用中国科学家张量网路方式进行仿真，可能会把时间压缩得更短。
但是这些技巧可以针对通常的问题，并表示这些技巧在估算大量的相关位串振幅和机率时，比现有的方式要高效得多。
这让量子霸权过去相较于精典计算机10000年的巨大的时间差，回到了几日的量级差异。
与微软相比，这些使用GPU的方式，才能确切输出任何位串的振幅和机率，噪音更小，但是她们能否估算条件机率并进行相应的取样。
其实，回归问题，纯量子的方式一直具有明显优势，由于它在200秒内就提供了答案，而不是5天，性能优势小于2000倍。更为重要的是，化学量子比特数目的发展才刚才开始。
6.谷歌量子的雄心壮志
2016年，谷歌公司聘请德国化学学家、微软职工Leo为马约拉纳粒子项目工作。
2018年3月，发表了引人注目的文章，新的成果提供了“证据”，证明他观察到了一种称为马约拉纳费米子（）的“天使”粒子。
时任谷歌量子估算项目负责人的Todd告诉《巴伦周刊》，她们将在2018年年末拥有一个拓扑量子比特（一个拓扑的数学比特几乎等于一个逻辑量子比特）。一个月后，这份深受争议的报纸仍然公开出版。
图4｜谷歌量子估算项目负责人Todd（来源：谷歌）
谷歌因此，倾尽竭力，独家举办，希望借助马约拉纳费米子来建造一台量子计算机。
2019年5月，谷歌公司量子估算业务发展经理JulieLove曾向外界透漏提及，谷歌将在“五年内”拥有一台商用量子计算机，听上去激奋人心。
在量子估算的各大方阵里，谷歌的拓扑量子估算一枝独秀。
7.谷歌量子失利撤稿
2021年03月8日，谷歌捐助年发表在《自然》（）上的“”论文被撤稿。
在与合作者对数据进行重新剖析并校正后，发觉此前被观测到的马约拉纳费米子实际上并不存在，主动要求撤回论文。在撤稿通知中，研究团队就原始数据欠缺足够严谨性向同行道歉。
代尔夫特理工大学科学诚信委员会对这一问题进行调查，作为调查的一部份，委员会已要求独立的国际专家就该出版物提供客观的意见。
在专家报告的公开部份，专家们强调，原稿中提出结果的方法表明，作者选择了支持她们所找寻的现象的数据，而忽视了可能会对所提出的推论提出疑惑的数据。
国际专家没有发觉任何证据表明这可能是故意的。专家们觉得最合理的解释是，作者被当时的热情所吸引，因而没有对不符合其目的的数据给与足够大的关注度。
在实现“量子霸权（语境与量子优越性一致，下同）”的赛道上，谷歌将希望寄寓在了马约拉纳费米子上。
2004年起，谷歌开始借助理论化学学方式，旨在于建立出基于马约拉纳费米子的量子比特，借以作为量子估算硬件的核心，但仍然没有取得成效。
而2019年，微软推出了具有54个量子比特的量子计算机“悬铃木”（），率先宣布实现“量子霸权”，但在不足2年时间内，10000年的时间被轻松60个GPU压缩至5天。
8.指责声中的“九章”
全球著名实现“量子优越性”的机器当属中国的“九章”光量子计算机，但当公开该靶机时，招来无数争议。“九章”所完成的估算任务，也采用了200秒作为对标时间。（参阅：）
说巧不巧，John率领微软实现了“量子霸权”，他对中国“量子霸权”提出了指责。表示虽然中国的研究人员早已取得了一些成果，但对于其机器巨大复杂性的宣称，目前还未得到否认，理论学家们会尽早将这一点弄明白。
其中关键点在于，是否可以对“九章”进行编程以执行其他任务。并表示，假如“九章”只能完成玻色取样，这么它就缺乏实用性。为此，虽然在科学上意义重大，但实际意义不显著。
微软的“量子霸权”可能面临重新做实验的可能，而该背景下，真正实现量子优越性的，虽然只有指责声中的“九章”目前最为稳定。
9.量子估算的未来
谷歌量子估算论文从《自然》撤稿，实现“量子优越性”的计划失利，微软“量子霸权”的万年时长里程碑式的优势，一增长到几天，量子优势的那个200秒挑战万年的气度也急剧缩减。
这势必给行业高度的热情和气氛降降温，保持理智的心态来观测行业动向。
目前，全球的研究格局依然强劲，每位技术路线都有庞大的校企参与。
图5｜量子估算路线与组织机构的关系（来源：Kurek,Joe荐）
目前看来，高温超导、光量子以及离子阱技术，被寄寓厚望，由于企业的参与度较高。在量子客采集的数据中，占比也较大。
然而，一直没有任何证据证明，哪一条技术路线才是通往通用量子计算机方向的最终选择路线。
目前，每位技术栈也没有在“量子优越性”问题上完美的作出量子计算机该有的验证。诸如对一些较为通用的问题做验证对比，过去日本的验证和中国的验证关于量子物理的论文，都是基于对特殊问题的验证（随机线路和玻色取样）。
但从另一角度看量子估算，无论是IonQ上市也好，还是发布未来技术路线图所呈现的可能性也罢，竞争热度只增不减。
把量子比特做的随机线路问题，置于70量子比特上时，对精典计算机来说，难度指数下跌。
重点是，70量子比特数目级的化学设备，在和IBM这样的企业已经不存在任何技术障碍。
图6｜微软量子估算路线图（来源：）
为此，在渐渐过度为NISQ时代的后半叶，不应再讨论量子优越性问题。而应阐述，怎样在NISQ时代，启用量子优越性。
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