“九章”量子计算优势遭北京大学院士质疑，科学研究团队长文回应

2020 年 12 月 4 日，在我国取得成功做到量子计算研究第一个里程碑式量子计算优势（Quantum Computational Advantage）的新闻报道霸屏。

当日，中国科技进步高校公布，由潘建伟、陆朝阳佳選的研究精英团队搭建了 76 个光量子 100 个方式的量子计算原型机“九章”。有关研究成效发布于国际性学术刊物 Science，题为 Quantum computational advantage using photons（用光量子开展量子计算的优势）。

那时候这一信息遭受世界各国各种新闻媒体的报导，引起网民强烈反响。但是，北大专家教授涂传诒曾依次2次就「九章」出文表明提出质疑，对于此事俩位「九章」创作者潘建伟、陆朝阳干了回应。

中国量子计算原型机“九章”面世

“九章”是 76 个光量子的量子计算原型机，由中国科技进步高校潘建伟、陆朝阳等构成的研究精英团队与中科院上海微系统所、我国并行计算机工程设计研究管理中心协作搭建而成。

中国科技进步高校官方网表明：

依据目前基础理论，这一量子计算系统软件解决高斯函数玻色抽样的速率比现阶段更快的高性能计算机快一百万亿倍左右（“九章”一分钟进行的每日任务，高性能计算机必须一亿年）。等效电路地，其速率比 2019 年Google公布的 53 个纳米管比特犬量子计算原型机 “悬铃木”快一百亿倍。

▲ “九章”激光光路系统软件电路原理图（彩色图库中国科技进步大学官网）

有关高斯函数玻色取样，《知识分子》曾做了表述：它是一种繁杂的取样测算，其测算难度系数呈指数增长，非常容易超过现阶段高性能计算机的数学计算，合适量子计算机来探寻处理。它是 “玻色取样” 的一种，而玻色取样是量子信息行业第一个在数学课上被严苛证实可用以演试量子计算加快的优化算法。

换句话说，根据高斯函数玻色抽样，“九章”的量子计算优势获得了证实。

此外，其量子计算优势不依赖于样版总数，摆脱了Google “悬铃木”53 比特犬任意路线抽样试验中量子科技优势取决于样版总数的系统漏洞。“九章”輸出量子态室内空间经营规模做到了 10 的 30 三次方（“悬铃木”輸出量子态室内空间经营规模是 10 的 16 三次方，现阶段全球的存储量是 10 的 22 三次方）。

这一成效说明在我国量子计算机算率已全世界领跑，也遭受了众多认同，例如：

• Science 评审人点评：这是一个最优秀的试验、一个巨大成就。

• 法国马克斯 · 普朗克量子光学研究所优点、沃尔夫获得者、富兰克林奖牌获得者 Ignacio Cirac 表明：它是量子科技行业的一个重大成果，向着研发对比經典电子计算机具备量子科技优点的量子科技机器设备迈开了一大步。

• 麻省理工大学副教授职称、英国青年人生物学家美国总统获得者、斯隆获得者 Dirk Englund 点评：它是一项里程碑式的成效。

• 澳大利亚卡尔加里大学老师、量子科学和技术性研究所优点 Barry Sanders 表明：它是一项优秀的工作中，更改了当今的布局。

北京大学教授2次出文提出质疑

但是，如同许多研究成果一样，“九章”也一样遭受了提出质疑。

公布材料表明，传出提出质疑响声的涂传诒专家教授，系室内空间科学家、中国工程院院士、第三世界科学院工程院院士，也是北大地球上与空间科学学校专家教授、博共盈老师。涂传诒专家教授 1964 年毕业于北大地球上数学系，关键研究行业包含室内空间物理、太阳风渗流、太阳风动力学模型与日球层物理学等。

涂传诒专家教授2次根据北大室内空间物理学研究所官微号 “pku 室内空间所”出文。

起先 2020 年 12 月 21 日，题为《奇闻|是量子计算，還是光学实验？》的文章内容公布）。文章内容开场最先说明：

针对试验的创新性、试验处理的难题、试验技术性的挑戰，沒有争执。

但是涂传诒专家教授觉得，从毕业论文的题目《用光量子开展量子计算的优势》就可看得出，创作者觉得其用光量子做的试验便是量子计算。

这很有可能会造成 以下异议的发生：

• 仿真模拟 “高斯函数玻色抽样”的全过程是物理实验還是量子计算？

• 试验设备是否量子计算机？

• 试验得到結果的速度高性能计算机有限元分析此项每日任务的速率较为是不是更有意义？

因此 涂传诒专家教授的结果是：

研究搞混了 “试验”与 “测算”的定义，所做的光学实验与量子计算不相干，“九章” 设备并不是量子计算机，不可以立即表明量子计算的优势。

他也在文章内容中确立了一点：探讨这种难题不涉及到学术研究，但它是社会发展关注的热点话题，探讨这一难题，针对理清有关专有名词和语言表达的定义是关键的，针对精确叙述有关高新科技现况是关键的，针对群众的理解是关键的。

接着在 2021 年 3 月 11 日，《对 “九章 – 光量子计算机” 的了解》一文公布。在本文中，涂传诒专家教授提及：

尽管研究精英团队在发表论文后根据视频在线直播专题讲座申明九章是 “专用型量子科技仿真机”或 “量子科技硬件配置CPU”，但该毕业论文仍在群众中导致比较严重欺诈。

涂传诒专家教授表述的逻辑性有那样双层：

• 发表论文前历经了严苛审查，且其审查人恰好是 7 年以前明确提出 “玻色取样”试验新项目文章内容的创作者 Scott Aaronson，因而大家当然会将 “光量子计算机”了解为是一台通用性量子计算机，评定中国的 “量子计算机”表明了量子计算的优势。

• Scott Aaronson 7 年以前的文章内容明确提出，玻色取样试验沒有通用性量子计算机的作用，且玻色取样的目地并不是计算能力。因而，该研究結果不符评审人原意。

文章内容中，涂传诒专家教授对有关定义开展了定义、对定义的搞混和欺诈开展了探讨，并强调：

从一切视角说，玻色取样试验都并不是测算全过程，也不是仿真模拟全过程，与量子计算都没有一切关系；九章设备便是玻色取样的实验仪器，与通用性量子计算机沒有一切关系。

值得一提的是，他也表明：

在编写这篇评价全过程中资询过多名权威专家，并与通篇创作者根据电子邮箱开展了有利的探讨。

潘建伟、陆朝阳回复

对于所述提出质疑，「九章」研究精英团队的潘建伟专家教授、陆朝阳专家教授一同发文作出回复《“九章”作者对涂传诒先生等若干网络评论文章的回复》。

俩位专家教授提及：

北大涂传诒工程院院士数次在微信公众号发布提出质疑文章内容，长期性数次信件与大家沟通交流，并出函至中国研究院表达意见。

她们将涂传诒专家教授的见解小结为：第一，“九章”并不是量子计算机，沒有完成量子计算优势；第二，“九章”毕业论文和中国科大的新闻稿件使群众误以为完成了通用性量子计算机。

对于此事，潘建伟、陆朝阳专家教授也得出了二点回应：

• 依据量子信息行业国际性界定和的共识，“九章”是光量子计算机。依据严苛的测算复杂性证实、试验数据信息论述、国际性审查及其普遍的同行业点评，“九章”在现阶段最好是的理论框架下，确立准确无误完成了量子计算优势。

• 毕业论文和中国科大新闻稿都清晰说明，“九章”完成了量子计算的第一个里程碑式 “量子计算优势”，阅读者只需用心阅读文章过毕业论文和新闻稿件就不容易误会 “九章”是通用性量子计算机。

俩位专家教授觉得，研究成效遭受提出质疑，很有可能是由于 “涂老先生和一部分科学研究发烧友针对量子计算和玻色抽样的技术专业定义的了解存有误差”。

文章内容中，俩位专家教授论述、注重了下列几层面：

涂老先生说的 “量子计算机这一叫法沒有出處”显而易见与客观事实不符合。“九章”光量子计算机这一专有名词的应用彻底符合国家学界长期性创建起來的标准和规范的界定。

在现代科学技术高宽比优化的今日，即便是同一个大行业的专家学者也没法迅速详尽掌握一个子方位的关键点和物理意义。因而，现代科学技术的行驶标准是由技术专业的小同行业来开展学术研究点评。而依据国际性技术专业审查及其普遍的同行业点评，“九章”在现阶段的理论框架下确立准确无误演试了量子计算优势。

（注：涂传诒专家教授主要室内空间物理学，归属于地球物理学内设的二级学科，而地质工程是以地球上为目标的一门应用物理学；潘建伟专家教授精英团队主要量子物理，它是研究物质世界分子和原子运动规律的物理学分支。）

充分考虑社会舆论自然环境、自主创新气氛，一部分行业专家学者针对自主创新的新词汇很有可能抱有十分传统式和传统的心态，为防止造成外部的过度解读，中国科大研究组在各个方面勤奋采用了更加中性化的描述。在在线直播平台中，研究组组员使用了更为优化的叫法，这种叫法分毫不消弱工作中自身的重特大科学研究实际意义，也不应该被以偏概全。

非常值得关心的是，本文以及续篇里不缺许多观点独特的描述，例如：

• 涂老先生和一部分科学研究发烧友调侃 “九章 1 1=2 都算不了”，实际上根据调整硬件配置设定，“九章”非常容易能够测算 1 1=2，但这相当于杀鸡用牛刀。实际上，涂老先生和极少数网友强调来的是 15 年以前行业的发展趋势水准。

• 为了更好地更便于了解，大家举一个接近生活的事例。好似量子计算机的研究是为了更好地处理传统式电子计算机无法求得的难题，车辆、飞机场和火箭弹的造成也是为了更好地提升此前传统式代步工具难以企及的界限。可是，大家不容易追求完美 “专而精”而规定飞机场要载客散散步爬楼，这些。

• 小编感觉，叫什么不是关键的，关键的是能做什么。套入一句名言：“解决困难的工作能力是点评量子计算的唯一标准。”宇宙飞船一定如果在游来游去的船吗？设备 “人”一定要依照原先的 “人”的规范来界定吗？原子 “弹”非得遵照基本炮弹的一成不变吗？分子结构 “电机”务必长得合乎一般大家对电机的原有印像吗？

• 小编再度谢谢涂老先生对大家工作中的关注和对大家试验的充分肯定。正由于大家十分钦佩他用心的心态，秉着求确实精神实质，大家也十分认真地强调他并沒有彻底了解该试验牵涉到的量子计算专业知识。

文章内容最终，俩位专家教授表明：

量子信息科学从20世纪在中国乃至被觉得是伪科学，到现阶段变成基本上全部资本主义国家的重特大发展战略，该领域也是一直在提出质疑声中持续发展和被接纳。在这个全过程中，在我国早已逐渐获得了在量子通信领域领先与在量子计算领域并跑的认可的综合国力。大家会再次填满着巨大的心怀感恩、细心和自信心，勤奋获得更强的考试成绩回报社会。