原標(biāo)題：揭秘Alphabet絕密量子計算軟件研究團(tuán)隊 專注于研發(fā)算法和應(yīng)用 來源：騰訊科技

圖：谷歌及其母公司Alphabet首席執(zhí)行官桑達(dá)爾·皮查伊(Sundar Pichai)

騰訊科技訊 2月2日消息，據(jù)外媒報道，谷歌母公司Alphabet在2019年聲稱其在量子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“量子霸權(quán)”，證明量子計算機(jī)可以在特定計算任務(wù)上超過傳統(tǒng)計算機(jī)。然而，Alphabet沒有透露的是，除了硬件團(tuán)隊，其內(nèi)部還有第二支神秘的量子計算團(tuán)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(tuán)隊聲稱取得了一項了不起的突破，其首席執(zhí)行官桑達(dá)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(jī)進(jìn)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(quán)”，即量子計算機(jī)實現(xiàn)了任何傳統(tǒng)計算機(jī)都不可能執(zhí)行的計算任務(wù)。

這既是值得慶祝的科學(xué)成就，也是Alphabet在與包括IBM和微軟在內(nèi)的大型科技公司之間的競爭中展示突出地位的機(jī)會，以提供量子計算承諾的狂野新力量。通常低調(diào)的皮查伊全身心地投入到紀(jì)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(jī)的合影。

就在Alphabet宣布實現(xiàn)“量子霸權(quán)”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?wù)揂lphabet的另一支神秘的量子計算團(tuán)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(shù)，這些技術(shù)可能會支撐谷歌規(guī)模不斷擴(kuò)大的新業(yè)務(wù)。這個實驗室中的少數(shù)量子研究人員并沒有參加構(gòu)建量子計算硬件，他們更感興趣的是創(chuàng)造在量子計算機(jī)上運行的新算法和應(yīng)用程序，以及構(gòu)建允許傳統(tǒng)程序員使用“神奇機(jī)器”的軟件庫。

領(lǐng)導(dǎo)X量子研究的連續(xù)創(chuàng)業(yè)家杰克·希達(dá)里(Jack Hidary)去年11月在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于其產(chǎn)品所依賴的硬件制造商，盡管最初推動計算機(jī)行業(yè)發(fā)展的是硬件方面的進(jìn)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(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的重大進(jìn)步，比如藥物開發(fā)和人工智能（AI）。

量子計算機(jī)是由稱為量子比特的裝置構(gòu)建的，量子比特把數(shù)據(jù)編碼成只有在嚴(yán)格控制的條件下才能看得見的量子力學(xué)過程。組成IBM和谷歌實驗性量子處理器的超導(dǎo)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(xué)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(jī)無法實現(xiàn)的數(shù)學(xué)任務(wù)。

X拒絕讓希達(dá)里或其團(tuán)隊中的任何其他人接受采訪，該團(tuán)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(dá)里領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊是個獨立于X的實體。然而，希達(dá)里在去年出版的一本關(guān)于“應(yīng)用”量子計算的書的傳記中寫道，他與團(tuán)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?qū)嶒炇邑?fù)責(zé)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(jì)念其量子霸權(quán)的新聞發(fā)布會上被問及希達(dá)里的角色時，Alphabet量子計算項目負(fù)責(zé)人哈特穆特·內(nèi)文(Hartmut Neven)說：“他（希達(dá)里）在X實驗室工作，那里有個小團(tuán)隊。我們保持密切聯(lián)系，以確保能夠?qū)崿F(xiàn)良好的互補(bǔ)性。”

作為一名訓(xùn)練有素的神經(jīng)科學(xué)家，希達(dá)里在20世紀(jì)90年代末的互聯(lián)網(wǎng)熱潮中創(chuàng)建了IT門戶網(wǎng)站EarthWeb，并帶領(lǐng)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(jù)當(dāng)?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(dá)里在選舉日獲得了0.3%的選票。他從2016年開始擔(dān)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(shù)。過去的例子包括自動駕駛汽車和平流層互聯(lián)網(wǎng)氣球，現(xiàn)在它們已經(jīng)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(dá)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(wǎng)氣球或垃圾分類機(jī)器人這樣的技術(shù)。

X發(fā)言人奧加拉說，該實驗室“沒有量子登月計劃”。但希達(dá)里團(tuán)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(dá)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(xué)者、X實驗室高級研究科學(xué)家，并與希達(dá)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(tuán)隊可能還在擴(kuò)大。

這樣的人很少見。在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的演講中，希達(dá)里說，世界上只有800人擁有真正理解如何應(yīng)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(lǐng)域?qū)＜业碾娮颖砀瘢辉谌蚍秶鷥?nèi)想到了800個名字。”然后，希達(dá)里開了一個關(guān)于人類量子技術(shù)脆弱性的冷笑話，他說：“當(dāng)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(hù)量子計算的傳承）。”

去年11月，希達(dá)里的團(tuán)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(diào)重力和量子力學(xué)的物理學(xué)家。來自X、麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)和Alphabet在量子計算領(lǐng)域中其他競爭對手(如微軟)的演講者出席了會議。

據(jù)量子計算初創(chuàng)公司IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人、馬里蘭大學(xué)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(tuán)隊正在研究什么的線索。他說：“他們?yōu)槭裁匆顿Y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(quán)實驗中，一種名為Sycamore的量子芯片在幾分鐘內(nèi)完成了一次計算，該公司的研究人員計算出，這個計算任務(wù)將需要超級計算機(jī)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(tuán)隊也對其競爭對手的說法提出了質(zhì)疑，但這一結(jié)果被視為量子計算硬件成熟程度的標(biāo)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(jīng)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(jī)太小了，還不能執(zhí)行有用的工作，量子計算機(jī)編程也還處于萌芽階段。希達(dá)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(jī)，對于發(fā)揮這項技術(shù)的潛力至關(guān)重要。

他說：“現(xiàn)在這還是個處于剛剛起步的領(lǐng)域，甚至需要非常豐富的知識才能對量子計算加強(qiáng)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(jī)器學(xué)習(xí)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(dá)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(tuán)隊正在努力培養(yǎng)更多的量子專家。在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，希達(dá)里描述了一個為期三天的內(nèi)部量子計算培訓(xùn)計劃，他說大約有600名Alphabet員工參加了這個培訓(xùn)。

他的團(tuán)隊還為在量子算法方面有經(jīng)驗的研究生開展了一個駐留項目以吸引更多人才，X負(fù)責(zé)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(tuán)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）