倫敦科學(xué)博物館(Science Museum)的對撞機展上有條走廊，是根據(jù)歐洲核子研究中心(Cern，位于日內(nèi)瓦的一座大型實驗室，曾發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子)一條辦公室走廊的原樣復(fù)制過來的。走廊里有扇門上貼著一張海報，醒目地印了一只貓的照片，上書“尋貓啟事”。這幾個字下面寫著：“請將這只既死又活的貓還給埃爾溫•薛定諤(Erwin Schrödinger)。”

“薛定諤貓”(一只關(guān)在箱子里的既死又活的貓，只有打開箱子才能知道它的死活)是物理學(xué)家薛定諤設(shè)計的一個思想實驗，用來展示量子力學(xué)那有違直覺的怪誕。該理論假設(shè)，一個實體可同時處于多種狀態(tài)，直到它被觀測到的那一刻為止，因為那時它會“坍縮”成明確態(tài)——就那只被囚禁的花貓而言，就是要么它還在哪兒打呼嚕，要么已成一具貓的尸體：關(guān)貓的箱子里放有一只毒氣瓶，里面的毒氣或者未被或者已被基于放射性衰變機制的觸發(fā)器釋放出來。

天才們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，進軍量子領(lǐng)域能釋放出極其龐大的計算能力。一個二進制位(bit)上的數(shù)字非“0”即“1”;而一個量子位(qubit)上的數(shù)字可是“0”可是“1”——關(guān)鍵的來了，還可既是“0”又是“1”。擺脫了這種“非此即彼”的限制后，即便是一臺一般般的量子計算機也能完爆最快的超級計算機。破解全世界最強的加密軟件，超級計算機需要約100萬年，量子計算機只需要一個小時。

D-Wave系統(tǒng)公司(D-Wave Systems)是唯一一家銷售量子計算機的商業(yè)公司——據(jù)報道，谷歌(Google)和美國國家航空航天局(Nasa)已聯(lián)合出資1000萬美元購買該公司生產(chǎn)的一臺量子計算機原型機。

D-Wave的金主包括亞馬遜(Amazon)創(chuàng)始人杰夫•貝索斯(Jeff Bezos)、高盛(Goldman Sachs)以及加拿大政府。這是一家很“酷”的公司，這里的“酷”有著另一層含義：為了顯現(xiàn)出量子效應(yīng)，原子需要被大幅冷卻，因此人們在D-Wave位于溫哥華附近的實驗室里可以找到大概是地球上最冷的地方，其溫度僅比絕對零度(原子停止運動的溫度)高0.02攝氏度。

科技先鋒走向哪里，政府就跟向哪里。未來五年，英國將投資2.7億英鎊建立示范中心(centre of excellence)。既然世界需要更強大的計算機，而常規(guī)芯片又達(dá)物理極限，早期投資者們就寄望于薛定諤貓能變?yōu)閾u錢樹。

只有一個問題：圍繞D-Wave的量子計算機是否真的實現(xiàn)了量子計算，即將爆發(fā)一場辯論。美國麻省理工學(xué)院(MIT)量子計算專家斯科特•阿倫森(Scott Aaronson)說，雖然有證據(jù)顯示存在小規(guī)模量子效應(yīng)，但沒有確鑿證據(jù)證明D-Wave已造出了完全成熟的量子計算機，而且D-Wave的計算機也不比常規(guī)計算機快。

現(xiàn)在，IBM的研究人員也參與進來。近日，紐約IBM托馬斯•J•沃森研究中心(Thomas J Watson Research Center)的科學(xué)家在美國加州大學(xué)伯克利分校(University of California, Berkeley)同僚的慫恿下，發(fā)布了一篇名為《D-Wave的機器到底有多‘量子’?》(How 'Quantum' is the D-Wave Machine?)的文章。通過挑戰(zhàn)D-Wave挑戰(zhàn)過的一個極其棘手的計算難題，并用經(jīng)典算法生成出與D-Wave極為相似的結(jié)果，這些科學(xué)家主張，不可能明確認(rèn)定D-Wave的機器到底屬不屬于量子計算機。

作為前加拿大摔跤冠軍，D-Wave創(chuàng)始人喬迪•羅斯(Geordie Rose)的好斗之風(fēng)不改。他為自己的機器進行了辯護，并指責(zé)他的批評者挑選支持他們主張的數(shù)據(jù)。他在自己的“侵入多重宇宙”(Hack the Multiverse)博客上寫道：“當(dāng)我看到(那篇文章)錯得多么沒有價值時，感覺就像拆開圣誕禮物后看到里面是襪子。”哎喲，好辛辣!

雖然這些背后中傷、瞄準(zhǔn)別人自負(fù)心理展開的求關(guān)注行為以及一擲千金的豪賭讓人看得津津有味，但量子計算看上去確實像是計算求解問題領(lǐng)域的必然發(fā)展方向，盡管它只能破解有限類別的問題。處于這場革命早期階段的我們，或許不得不相信目前出現(xiàn)的量子計算機是名副其實的。

不過，這種不確定性也帶著一絲有意思的反諷意味。量子理論的核心是海森堡(Heisenberg)的不確定性原理(uncertainty principle)，即我們永遠(yuǎn)無法極為精準(zhǔn)地測量出一個粒子的每一項屬性。宇宙對我們的求知能力設(shè)置了根本性的限制：正如薛定諤那只著名的貓的命運對箱子外的人來說仍是個謎題一樣，與今日量子計算機有關(guān)的真相也有待時間來揭曉。

本文作者被評為“2013年度評論獎”(2013 Comment Awards)最佳科學(xué)評論員

譯者/曲雯雯