美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)科學(xué)院本周發(fā)布了一份介紹量子計算現(xiàn)狀的報告。考慮到有人推測這類設(shè)備可能使目前的加密方案變得毫無價值，這個話題令人不無擔(dān)憂。

好消息是，你的秘密信息至少n年內(nèi)應(yīng)該不會被量子技術(shù)竊取，報告對于這個n到底指多少年未加定義。也許更重要的是，量子計算研究人員可以期盼n年的資助，因?yàn)檎l也猜不準(zhǔn)制造出商業(yè)上實(shí)用的量子計算機(jī)需要多久。

該報告名為《量子計算行業(yè)的進(jìn)展和前景》，十大研究結(jié)果中的第一個是這樣描述現(xiàn)狀的：

鑒于量子計算的現(xiàn)狀和最近取得進(jìn)展的速度，在未來十年內(nèi)制造出能夠破解RSA2048或類似的基于離散對數(shù)的公鑰加密系統(tǒng)的量子計算機(jī)是非常意外的事。

報告捎帶提到了認(rèn)為這種系統(tǒng)不可能搞出來的幾名研究人員，支持這個更廣泛的觀點(diǎn)：如果我們目前對于量子物理學(xué)的理解正確的話，搞不出這種系統(tǒng)是沒有明顯的理由的。

但是對于參與報告的專家小組來說，從沒有理論障礙跨越到給出實(shí)際的交付日期，這個要求太過了。考慮到需要很長時間才能制造出可擴(kuò)展的量子計算機(jī)，他們改而提議采用一種框架來評估進(jìn)度，這需要密切關(guān)注錯誤率。

目前依賴量子比特（qubit）的的量子系統(tǒng)犯的錯誤實(shí)在太多了，無法大規(guī)模使用。

Qubits可以同時代表0和1，這個現(xiàn)象名為疊加。它們帶來了比傳統(tǒng)計算機(jī)更強(qiáng)大的計算能力（至少在實(shí)驗(yàn)室是這樣），這就是為什么人們擔(dān)心加密密鑰可以更容易被破解。但是制造出一臺能夠處理足夠多量子比特的機(jī)器帶來了眾多尚未解決的挑戰(zhàn)。

據(jù)報告聲稱：“如果計算足夠可靠以支持大規(guī)模環(huán)境下的糾錯，如今較龐大的量子設(shè)備中量子比特的平均錯誤率需要降低至十分之一或百分之一；在這樣的錯誤率下，這些設(shè)備所擁有的物理量子比特數(shù)量就需要至少增加10 ^ 5倍，那樣才能制造出實(shí)用數(shù)量的有效邏輯量子比特。”

報告還稱，要預(yù)測這一幕何時出現(xiàn)太難了。

讓人驚訝的是，英特爾很高興

IT外媒TheRegister詢問銷售量子計算硬件的D-Wave公司對此報告有何評論。該公司發(fā)言人說沒有人要補(bǔ)充的。

英特爾的量子硬件主管吉姆·克拉克（Jim Clarke）認(rèn)為，研究結(jié)果從另一個側(cè)面驗(yàn)證了這家芯片制造商目前所做的工作。

他通過電子郵件說：“國家科學(xué)院的報告給能夠破解密碼的量子計算機(jī)劃定的時間范圍與英特爾所持的觀點(diǎn)非常一致；英特爾同樣認(rèn)為，商業(yè)上實(shí)用的系統(tǒng)大概10年后才會問世。就所需的量子比特數(shù)和糾錯而言，破解密碼是要求最苛嚴(yán)的應(yīng)用之一。”

不過克拉克表示，不太先進(jìn)的量子計算機(jī)可能更早在其他應(yīng)用領(lǐng)域助一臂之力，比如化學(xué)和材料系統(tǒng)的模擬。

英特爾在1月份暢談了“Tangle Lake”，這是一款49個量子比特的超導(dǎo)量子測試芯片。當(dāng)時，英特爾實(shí)驗(yàn)室公司副總裁兼總經(jīng)理邁克?梅伯里（Mike Mayberry）說：“我們預(yù)計5年到7年后業(yè)界才會著手處理工程規(guī)模問題，可能需要100萬個或更多的量子比特才能做到商業(yè)上實(shí)用。”

或許值得一提的是，芝加哥大學(xué)的戴安娜?富蘭克林（Diana Franklin）教授在5月份的美國國會量子計算聽證會上表示，這種規(guī)模的量子計算機(jī)“尚未執(zhí)行實(shí)用的計算”，功能與20世紀(jì)80年代的臺式PC一樣弱。

預(yù)測十年后實(shí)用產(chǎn)品才問世和“未來十年別抱任何指望”兩者如何協(xié)調(diào)起來？這就要看你是看到玻璃杯半滿，還是你不確定這只玻璃杯可以盛水，如果能搞到這樣一只玻璃杯的話。

報告指出，2000年至2017年期間，量子計算在Gartner的成熟度曲線（又譯炒作周期）上出現(xiàn)了11次，每次都列在成熟度曲線的最早期階段，每次都被認(rèn)為十年后才落地。

更直言不諱地說，第四大研究結(jié)果如下：

鑒于委員會可獲得的信息，能夠預(yù)測可擴(kuò)展量子計算機(jī)的時間范圍還為時尚早。

但籌集資金并非為時尚早。這是富蘭克林在國會作證時傳達(dá)出來的訊息，她引用了中國、歐洲和英國等競爭國家大力投資的現(xiàn)狀：聯(lián)邦政府需要打開錢包，只是誰也不知道錢包要打開多久。