“九章”量子计算机:量子计算的技术幻象与科学炒作
2020-12-28 11:08:39
  • 0
  • 2
  • 10

来源:科学传播人  原创 宋琳娜

#导读

近日,中国科学技术大学的“九章”量子计算机成功问世,以量子计算所代表的的未来科技开启社会想象力,成为了舆论热议的话题。量子计算究竟是社会进步的动力引擎还是夸大其词的技术幻象?媒体怎样建构了这一话题的讨论框架?本期“科学传播人”从媒介呈现的角度聚焦这一话题,也期待更多的社会讨论。

12月4日,中国科学技术大学宣称该校潘建伟教授团队成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解,从而被媒体广泛报道。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完成的任务,超级计算机需要一亿年)。这一成果使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑:量子计算优越性(国外也称之为“量子霸权”)。“九章”的问世也再次将有关量子计算的舆论推上了高潮。

量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。[1]它具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。随着量子比特位数的增加,其计算存储能力还将呈指数级规模拓展,其在多种应用场景都大有可为,量子计算机标志着人类社会从经典信息技术时代跨越到量子信息技术时代。[2]

PART-1

量子计算媒体报道框架

许多有关技术的研究提出了一系列有关技术议题的框架,如科学进步,社会福利,伦理和道德,经济前景等。Anja Bauer和Alexander Bogner一项有关合成生物学的研究认为,有关合成生物学的讨论主要呈现为科学、社会进步、风险、伦理、经济学和治理六个框架。[3]笔者通过在慧科新闻搜索研究数据库检索关键词“量子计算”,并设定时间范围为2020年10月15日到12月1日,生成热门报道关键词云。报道中出现频率最高的关键词显示,在此期间国内媒体主要在科学框架和社会进步框架内报道了量子计算这一话题,而相对较少涉及其风险和伦理等相关议题。

热门报道关键词云

科学框架 :作为创新技术的量子计算

笔者共检索到“量子计算”相关报道33185篇,其中88%(29203篇)的媒体报道将量子计算建构为一种突破性的创新技术,并对技术特征、发展成果等进行介绍。如“36氪”发布的《量子计算绝对不是短跑,而是一场马拉松》对量子计算的基本原理进行了阐释,并呼吁进行量子技术科普,吸引更多相关行业的加入,促进我国量子计算的发展。同时,也有不少媒体对量子计算相关成果及技术发展进程进行了报道,“砍柴网”的文章《我国量子计算新成果》介绍了本源量子与中科大郭光灿团队合作,在利用微波谐振腔耦合与扩展半导体量子比特研究中取得的新进展;关于京东成立京东探索研究院的报道也为公众揭示了社会各界在加强量子计算研究方面的努力。此外,媒体报道对于量子计算的建构,并不仅仅停留在单纯的正面描述的阶段,同时也展现出了对于新兴技术的忧虑和质疑。如不少媒体报道了美国知名计算机科学家Peter Shor关于量子计算机可能威胁网络加密的观点,向公众揭示了量子计算在当前阶段可能存在的问题及后果。

社会进步框架:开辟新兴领域,助力科技发展

65%(21571篇)的媒体报道中,量子计算不仅被建构为一种技术创新,更与社会进步仅仅关联。“封面新闻 ”发布的《构建现代产业体系的主要着力点》提出要“立足量子计算等部分领域的先发优势,从长远战略角度推动一批能够助力高质量发展和引领新一轮科技革命和产业变革的产业基础技术和产品突破,形成局部领域领先的优势,获取和发达国家谈判的砝码及反制‘卡脖子’约束的非对称制衡能力”,量子计算被描述为突破“卡脖子”约束的重要基点。“腾讯看点 ”的报道《中国院士正式官宣!耗时十余年,中国又一项关键技术迎来突破》提到,量子技术突破既能够实现算力上的领先和超越,在现在和未来保持量子技术的领先;又有助于打破现有科技束缚,越过量子力学进步的阻碍,向更高科技水平进步。因此,量子计算可以彻底改变我国在量子技术领域的地位。

通过媒体相关报道可以看出,量子计算的媒体形象主要被建构为一种具有高度优势的创新技术,在提高算力的同时降低能耗,将成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域[4],在新药开发、人工智能及金融等领域大展拳脚,从而具有推动整个社会进步的潜力。与此同时,当前阶段这项技术本身仍然存在一定缺陷,可能引发进一步的风险。

然而,伴随着量子计算不断嵌入公共讨论,“夸大其词”“炒作”的批评也与之如影随形。一方面,量子计算机并非在处理所有问题上都优于经典计算机,只是在少数的特殊的量子算法上占有优势,更适合处理一些特定方向的问题,但其成本却要高出许多量级。

另一方面,作为量子力学理论预言的产物,量子计算仍然停留在理论研究层面,真正投入应用仍需突破许多技术门槛。“九章”仅仅是一个原型机,而非量子计算机,只是通过量子的方法模拟量子过程。正如南方科技大学校长、中国科学院院士薛其坤表示 ,我国量子科技发展还面临支撑设备、关键核心元器件、高端材料等短板。[5]比如为避免外界环境对结果稳定性的影响,量子计算机需要使用超导材料与外界环境隔绝,而这些超导材料一般需要在约为0.1开尔文的环境下工作,比宇宙星际空间的平均温度还要低。[6]因此从总体上看,量子计算的大规模商业化应用道阻且长,将其视为社会进步的引擎为时尚早。

整体上来看,当前媒体对于量子计算的描述,很大程度上呈现为一种媒体建构的“幻象”,脱离了科技的实际状况而包含了夸大其词的成分。尤其是“量子霸权”这一概念,更凸显了科学炒作为科技发展带来的隐忧。

PART-2

量子霸权与科学炒作

作为被量子计算“带火”的重要概念,量子霸权在潘建伟团队宣称成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”后甚至成为刷屏的网络热词。量子霸权由美国物理学家约翰·普雷斯基尔最先提出,它是指随着量子计算技术的进步,量子计算机的计算能力远超任何一台经典计算机的状态。[7]

2019年10月23日,谷歌的《使用可编程超导处理器达到的量子霸权》论文在英国《自然》杂志发表,表示其量子计算机“西克莫”成功演示了“量子霸权”。2020年12月3日,《科学美国人》月刊网站报道,中科大团队在其论文中估计,如果用全球排名靠前的超级计算机“神威·太湖之光”来执行“九章”完成的这项运算任务,需要耗时惊人的25亿年,美媒认为这是又一次“量子霸权”的演示。然而,将量子计算与这一概念勾连,可能带来对技术本身的误读甚至批评。量子霸权概念的提出者约翰·普雷斯基尔认为,这个词本身一方面由于“霸权”所带有的政治色彩歧义而被误解;另一方面加剧了对于量子技术发展现状的过度炒作。[8]

“霸权”一词通过与“白人至上”的联系,隐含了某种政治立场。因此类似“实现量子霸权”的报通过议题的设置,在公众头脑中将纯粹技术属性的“量子计算”与隐含政治立场的“霸权”勾连起来,极易引发公众对于技术本身的误解。同时,也使得公众对于量子计算与经典计算关系的产生错误的认知,事实上,正如IBM的博文写到的,“量子计算机永远不会‘凌驾’于传统计算机之上,而是与它们协同工作,因为两者都有其独特的优势“。[9]

另一方面,量子霸权这一概念加剧了媒体与科技公司对量子技术的炒作。炒作能够为科技议题吸引政治、经济和社会方面的广泛支持,并帮助议题倡导者及科研人员获得重要资源。同时也为有关该科技的公共对话开辟了契机及场域,一定程度上能够推动某一科技的“社会化”进程。然而,Harro van Lente认为,炒作会造成对名誉和信用的损害:技术的倡导者不得不保持夸夸其谈,甚至在潜在问题逐渐浮出水面时也是如此。同时随着公众疑虑的增加,人们也更加期望能够强化美好的未来愿景。最终维持期望的代价变得太高时,就会导致突然的崩溃,然后寻找新一轮替罪羊(炒作对象)并指责它。[10] 而量子计算的议题有其特殊性。

与合成生物学等领域的炒作不同,量子霸权这一概念本身存在的误导性可能使科学炒作最终走向歧途,陷入对种族主义的讨论及霸权的担忧,使得量子计算依赖于更广泛的政治和公众愿望,而不利于技术本身的发展。

此外我们也要看到,在中国的特殊语境下这一情况略有不同。对量子霸权的炒作并非出于科技公司对经济利益的考量,而更多地表现为国家层面的一种宣传策略。然而,我们依然要承认,这一概念隐含的政治性及二元对立思维实则为创新技术的发展与推广埋下了隐患。正如中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员袁岚峰提到的,使用“量子优越性”这一相对中性的表达或许是更好的选择。

数据来源

慧科新闻搜索研究数据库。

参考文献

[1] 光子盒:2020全球量子计算产业发展报告

[2] 郭光灿,陈以鹏,王琴.量子计算机研究进展[J/OL].南京邮电大学学报(自然科学版),2020(05):1-8[2020-12-19].

[3] Bauer A, Bogner A. Let’s (not) talk about synthetic biology: Framing an emerging technology in public and stakeholder dialogues. Public Understanding of Science. 2020;29(5):492-507.

[4] 腾讯研究院:一文读懂量子计算:应用、布局与未来

[5] 沈冠.量子科技:实现“弯道超车”的新机遇[J].审计观察,2020(11):10-13.

[6] The Affluent Society:2020已过大半,量子计算机发展如何了?

[7] 新京报:什么是量子霸权?“九章”的优势在哪?九问量子计算机

[8] 王雨菲.争议量子霸权[J].中国经济周刊,2020(01):95-97.

[9] 亿欧:不要对量子霸权过度鼓吹,让科学再飞一会

[10] Lente, & Van Lente, Harro. Promising technology : the dynamics of expectations in technological developments.1993

 

 
最新文章
相关阅读