倫敦科學(xué)博物館(Science Museum)的對(duì)撞機(jī)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(shí)驗(yàn)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(bào)，醒目地印了一只貓的照片，上書“尋貓啟事”。這幾個(gè)字下面寫著：“請(qǐng)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(jì)的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，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(gè)實(shí)體可同時(shí)處于多種狀態(tài)，直到它被觀測(cè)到的那一刻為止，因?yàn)槟菚r(shí)它會(huì)“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(jī)制的觸發(fā)器釋放出來。

天才們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)軍量子領(lǐng)域能釋放出極其龐大的計(jì)算能力。一個(gè)二進(jìn)制位(bit)上的數(shù)字非“0”即“1”;而一個(gè)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(tái)一般般的量子計(jì)算機(jī)也能完爆最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。破解全世界最強(qiáng)的加密軟件，超級(jí)計(jì)算機(jī)需要約100萬年，量子計(jì)算機(jī)只需要一個(gè)小時(shí)。

D-Wave系統(tǒng)公司(D-Wave Systems)是唯一一家銷售量子計(jì)算機(jī)的商業(yè)公司——據(jù)報(bào)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(tái)量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)。

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?cè)贒-Wave位于溫哥華附近的實(shí)驗(yàn)室里可以找到大概是地球上最冷的地方，其溫度僅比絕對(duì)零度(原子停止運(yùn)動(dòng)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(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，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(gè)問題：圍繞D-Wave的量子計(jì)算機(jī)是否真的實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算，即將爆發(fā)一場(chǎng)辯論。美國麻省理工學(xué)院(MIT)量子計(jì)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(jì)算機(jī)，而且D-Wave的計(jì)算機(jī)也不比常規(guī)計(jì)算機(jī)快。

現(xiàn)在，IBM的研究人員也參與進(jìn)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(jī)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(gè)極其棘手的計(jì)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(jī)器到底屬不屬于量子計(jì)算機(jī)。

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(jī)器進(jìn)行了辯護(hù)，并指責(zé)他的批評(píng)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(cuò)得多么沒有價(jià)值時(shí)，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(jì)算看上去確實(shí)像是計(jì)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(chǎng)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(jì)算機(jī)是名副其實(shí)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(cè)量出一個(gè)粒子的每一項(xiàng)屬性。宇宙對(duì)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(yùn)對(duì)箱子外的人來說仍是個(gè)謎題一樣，與今日量子計(jì)算機(jī)有關(guān)的真相也有待時(shí)間來揭曉。

本文作者被評(píng)為“2013年度評(píng)論獎(jiǎng)”(2013 Comment Awards)最佳科學(xué)評(píng)論員

譯者/曲雯雯