揭秘Alphabet绝密量子计算软件研究团队 专注于研发算法和应用

　　2月2日消息，据外媒报道，谷歌母公司Alphabet在2019年声称其在量子领域实现了“量子霸权”，证明量子计算机可以在特定计算任务上超过传统计算机。然而，Alphabet没有透露的是，除了硬件团队，其内部还有第二支神秘的量子计算团队，他们专注于开发量子计算软件，并归属于 X 实验室旗下。

　　2019年10月份，Alphabet旗下的谷歌 AI 量子团队声称取得了一项了不起的突破，其首席执行官桑达尔·皮查伊(Sundar Pichai)甚至亲自撰写博客文章，并在接受采访时表示：“这件事的意义堪比莱特兄弟发明的飞机进行首次飞行。”这项成就就是，该公司研究人员在距离其总部Googleplex 近500公里的加州圣巴巴拉(Santa Barbara)实现了“量子霸权”，即量子计算机实现了任何传统计算机都不可能执行的计算任务。

　　这既是值得庆祝的科学成就，也是Alphabet在与包括IBM和微软在内的大型科技公司之间的竞争中展示突出地位的机会，以提供量子计算承诺的狂野新力量。通常低调的皮查伊全身心地投入到纪念这一时刻中，撰写博客文章，罕见地接受媒体采访，并在Instagram上发布了自己与量子计算机的合影。

　　就在Alphabet宣布实现“量子霸权”一个多月后，皮查伊被任命为谷歌母公司首席执行官。但是，无论是这家公司还是其看好量子计算前景的老板，都没有太多地谈论Alphabet的另一支神秘的量子计算团队，他们专注于开发量子计算软件，归属于神秘的 X 实验室旗下。

　　X的前身为Google X，致力于孵化“疯狂而又难以实现”的新技术，这些技术可能会支撑谷歌规模不断扩大的新业务。这个实验室中的少数量子研究人员并没有参加构建量子计算硬件，他们更感兴趣的是创造在量子计算机上运行的新算法和应用程序，以及构建允许传统程序员使用“神奇机器”的软件库。

　　领导X量子研究的连续创业家杰克·希达里(Jack Hidary)去年11月在卡内基梅隆大学发表演讲中说：“量子计算的硬件非常有趣，但真正可以创造大部分价值的是软件。”他指出，微软等软件公司的整体价值远远高于其产品所依赖的硬件制造商，尽管最初推动计算机行业发展的是硬件方面的进步。

　　谷歌和IBM等竞争对手正在投资量子计算，因为他们相信量子计算可以催化许多科学和工业领域的重大进步，比如药物开发和人工智能(AI)。

　　量子计算机是由称为量子比特的装置构建的，量子比特把数据编码成只有在严格控制的条件下才能看得见的量子力学过程。组成IBM和谷歌实验性量子处理器的超导量子比特在比外层空间更低的温度下工作。通过利用在日常生活中没有对等物的量子现象，比如量子力学对象可能会变得“纠缠”，以至互相影响，一组量子比特可以执行传统计算机无法实现的数学任务。

　　X拒绝让希达里或其团队中的任何其他人接受采访，该团队也从事AI方面的研究。该实验室发言人艾斯林·奥加拉(Aisling O‘Gara)声称，希达里领导的团队是个独立于X的实体。然而，希达里在去年出版的一本关于“应用”量子计算的书的传记中写道，他与团队在X从事量子算法和软件库的工作。他们在X大楼里工作，并向实验室负责人阿斯特罗·泰勒(Astro Teller)汇报工作。

　　去年10月份，在圣巴巴拉实验室举行的纪念其量子霸权的新闻发布会上被问及希达里的角色时，Alphabet量子计算项目负责人哈特穆特·内文(Hartmut Neven)说：“他(希达里)在X实验室工作，那里有个小团队。我们保持密切联系，以确保能够实现良好的互补性。”

　　作为一名训练有素的神经科学家，希达里在20世纪90年代末的互联网热潮中创建了IT门户网站EarthWeb，并带领其上市。2013年，他以无党派人士的身份在一个以科技为中心的平台上竞选纽约市市长，据当地媒体报道，该平台包括在一次竞选活动中承诺，如果他获胜，“每个人都会得到一副谷歌眼镜”。希达里在选举日获得了0.3%的选票。他从2016年开始担任X的顾问，并于2018年全职加入Alphabet。

　　X是围绕着一系列雄心勃勃的项目建立起来的实验室，这些项目旨在孵化“疯狂而又难以实现”的新技术。过去的例子包括自动驾驶汽车和平流层互联网气球，现在它们已经被从Alphabet剥离出来成为独立子公司。除此之外，X实验室还推出了希达里在市长竞选活动中提到的谷歌眼镜。X通常只有在工作多年后才会公布其项目，比如发射互联网气球或垃圾分类机器人这样的技术。

　　X发言人奥加拉说，该实验室“没有量子登月计划”。但希达里团队中的一名Alphabet员工在LinkedIn上表示，他正在研究“量子登月”的策略。X的其他量子计算专家包括吉弗尔·维达尔(Guifre Vdal)，他曾是加拿大著名的圆周理论物理研究所(Perieter Institute)的教员。他自称谷歌学者、X实验室高级研究科学家，并与希达里等同事发表了许多论文，隶属于Alphabet实验室。X的两名招聘人员在LinkedIn上表示，这个团队可能还在扩大。

　　这样的人很少见。在卡内基梅隆大学的演讲中，希达里说，世界上只有800人拥有真正理解如何应用量子算法所需的专业知识。他说：“我们按照字面意思创建了这个领域专家的电子表格，只在全球范围内想到了800个名字。”然后，希达里开了一个关于人类量子技术脆弱性的冷笑话，他说：“当我们召开会议时，我们在那个社区周围需要部署很多安全措施(以保护量子计算的传承)。”

　　去年11月，希达里的团队接待了其中许多专家，并举行了为期两天的会议，讨论新的量子计算硬件和仪器如何帮助试图协调重力和量子力学的物理学家。来自X、麻省理工学院、哈佛大学和Alphabet在量子计算领域中其他竞争对手(如微软)的演讲者出席了会议。

　　据量子计算初创公司IonQ的联合创始人、马里兰大学教授克里斯·门罗(Chris Monroe)表示，谷歌联合创始人谢尔盖·布林(Sergey Brin)也在观众席中。门罗在会议上谈到了他的研究，包括使用量子计算硬件模拟水分子，但此次事件没有提供X团队正在研究什么的线索。他说：“他们为什么要投资量子引力和黑洞，这是每个人的猜测，但它与量子计算重叠，所以这很酷。”

　　在谷歌的量子霸权实验中，一种名为Sycamore的量子芯片在几分钟内完成了一次计算，该公司的研究人员计算出，这个计算任务将需要超级计算机花费1万年时间才能完成。尽管这项计算没有实际用途，IBM的量子团队也对其竞争对手的说法提出了质疑，但这一结果被视为量子计算硬件成熟程度的标志。

　　谷歌、IBM和其他致力于打造量子硬件的公司正在与戴姆勒(Daimler)和摩根大通(JPMorgan)等公司合作，探索可能的用例。微软、IBM和亚马逊已经宣布或推出了允许用户通过云计算开发量子硬件原型的计划。

　　尽管有这种兴趣，但目前的量子计算机太小了，还不能执行有用的工作，量子计算机编程也还处于萌芽阶段。希达里在11月份的演讲中说，让传统软件工程师更容易使用量子计算机，对于发挥这项技术的潜力至关重要。

　　他说：“现在这还是个处于刚刚起步的领域，甚至需要非常丰富的知识才能对量子计算加强了解。我们需要为更广泛的社区提供工具。”他说，一种可能性是使用机器学习来缩小差距，形式是将传统代码适配到量子系统的助手软件中。希达里表示：“如果没有这些努力，我不知道如何将量子计算规模化。”

　　X的量子计算团队正在努力培养更多的量子专家。在卡内基梅隆大学，希达里描述了一个为期三天的内部量子计算培训计划，他说大约有600名Alphabet员工参加了这个培训。

　　他的团队还为在量子算法方面有经验的研究生开展了一个驻留项目以吸引更多人才，X负责支付搬迁和住宿费用，这样研究生们就可以在X宽敞的实验室工作，这些实验室位于谷歌主园区附近一个改建的商场里。招聘广告说，那些加入“X量子团队”的人将可以在“真正的量子硬件”上运行算法。(腾讯科技审校/金鹿)