谷歌內(nèi)部神秘的X 實驗室 專注開發(fā)量子計算軟件

去年10月底，谷歌宣布了一項重大的研究成果，證明了量子計算機(jī)可以在特定計算任務(wù)上超過經(jīng)典計算機(jī)。谷歌 AI 量子團(tuán)隊在論文中宣稱，自己證明了“量子優(yōu)越性”，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。(谷歌正式宣布量子霸權(quán)實現(xiàn)!獨(dú)家專訪谷歌CEO：意義堪比萊特兄弟發(fā)明飛機(jī))

一向低調(diào)的谷歌 CEO 桑達(dá)爾·皮查伊(Sundar Pichai)親自出馬，撰寫博客文章，參與媒體采訪，還在 Instagram 曬出了一張與量子計算設(shè)備的合影。

“這件事的意義堪比萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)，”他在采訪中毫不吝惜贊美之詞。

然而谷歌和 Pichai 沒有透露的是，除了上次發(fā)表“量子霸權(quán)”論文的硬件團(tuán)隊，其內(nèi)部還有一支神秘的專注于開發(fā)量子計算軟件的團(tuán)隊，歸屬于 X 實驗室旗下。

X 實驗室，類似于谷歌內(nèi)部的新興技術(shù)孵化器，致力于培育有望驅(qū)動規(guī)模化業(yè)務(wù)的新技術(shù)。它主導(dǎo)的項目都極具創(chuàng)意和前瞻性，比如互聯(lián)網(wǎng)熱氣球，谷歌眼鏡，無人飛機(jī)，太空電梯和無人駕駛等。

實驗室將一些天馬行空的項目稱為“Moonshot（登月項目）”，代表了看似不太可能實現(xiàn)，但又值得一試的想法。

有的項目已經(jīng)夭折，比如太空電梯，有的還在研發(fā)，而像自動駕駛則已經(jīng)成功孵化，成為自動駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊 Waymo。

相比量子計算硬件，X 實驗室的神秘量子團(tuán)隊對開發(fā)可在量子計算機(jī)上運(yùn)行的新算法和應(yīng)用程序更感興趣，希望可以在上面創(chuàng)造出供普通程序員進(jìn)行開發(fā)工作的軟件庫。

三緘其口的谷歌

連續(xù)創(chuàng)業(yè)者 Jack Hidary 很可能是領(lǐng)導(dǎo) X 實驗室量子研究的負(fù)責(zé)人之一。

“硬件非常有趣，但真正可以創(chuàng)造大部分價值的是軟件，”他曾在一場演講中表示。從某種程度上說，這種說法很好地總結(jié)了微軟等軟件公司比硬件公司總體市值更高的原因，盡管最初是硬件的進(jìn)步推動了計算行業(yè)的發(fā)展。

至于為什么不能100% 確定，因為谷歌發(fā)言人 Aisling O’Gara 對此予以否認(rèn)。她表示，“Jack 的團(tuán)隊和 X 實驗室是分開的。”

不過，Jack 在去年出版的一本書中給出了不同的說法。他稱自己的團(tuán)隊在 X 實驗室的樓中工作，從事與量子算法和開發(fā)軟件庫相關(guān)的研究，向 X 實驗室總負(fù)責(zé)人 Astro Teller 匯報。

這與發(fā)言人的說法大相徑庭。

谷歌量子 AI 項目負(fù)責(zé)人 Hartmut Neven 曾公開表示，“Jack Hidary 在 X 實驗室工作，那里有一個小團(tuán)隊。我們保持著密切聯(lián)系，以確保互補(bǔ)性。”

有關(guān) Jack 的公開資料不多，他曾學(xué)習(xí)過神經(jīng)科學(xué)，隨后在上世紀(jì)90年代末的互聯(lián)網(wǎng)浪潮中創(chuàng)立了多家公司。他還在2013年嘗試競選過紐約市市長，承諾“如果勝選，將會給每人發(fā)一副谷歌眼鏡”，但最后沒能勝選。

Jack 自2016年開始擔(dān)任 X 實驗室顧問，并于2018年正式以全職身份加入 Alphabet。

但 Jack 團(tuán)隊的一名成員在 LinkedIn 上表示，正在參與制定“量子 Moonshot 項目”的戰(zhàn)略。

在被問到 X 實驗室有沒有與量子研究相關(guān)的“Moonshot”項目時，谷歌發(fā)言人 O'Gara 同樣予以否認(rèn)。

公開資料顯示，X 實驗室還有一名量子計算專家 Guifre Vidal，他曾在加拿大著名的圓周理論物理研究所 (Perimeter Institute) 工作過。現(xiàn)在是 X 實驗室的資深研究科學(xué)家，與 Jack 等人共同以 Alphabet 實驗室的名義發(fā)表論文。

可能的研究方向

目前為止，我們對 X 實驗室量子團(tuán)隊的研究發(fā)現(xiàn)幾乎一無所知，只能拼湊一些零碎的線索，進(jìn)行推理和猜測。

學(xué)術(shù)和科研方向可能是他們關(guān)注的早期應(yīng)用方向之一。

X 實驗室曾在去年11月召開過一次會議，主題是如何利用量子硬件和儀器進(jìn)行物理研究，比如幫助物理學(xué)家調(diào)和引力和量子力學(xué)。與會者來自于麻省理工學(xué)院，哈佛大學(xué)和微軟等機(jī)構(gòu)，谷歌聯(lián)合創(chuàng)始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)也參加了。

量子計算初創(chuàng)公司 IonQ 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Chris Monroe 表示，“X 團(tuán)隊沒有透露任何研究線索，我們不知道他們?yōu)槭裁匆P(guān)注量子力學(xué)和黑洞，但是可以用到量子計算還是很酷的。”

另一方面，雖然量子計算機(jī)尚未成熟，但思考如何構(gòu)建量子計算機(jī)的編程框架已然提上日程。

Jack 曾在演講中表示，讓傳統(tǒng)軟件工程師更輕松地在量子計算機(jī)上工作，對于發(fā)揮量子計算技術(shù)的潛力至關(guān)重要。

這是一個剛剛起步的領(lǐng)域，即使是想要了解量子計算的皮毛，也需要大量的知識儲備，因此開發(fā)者需要更簡單易用的工具。

機(jī)器學(xué)習(xí)便是其中之一，可以用來縮小知識鴻溝，比如構(gòu)建一個支持傳統(tǒng)代碼的輔助軟件，連接開發(fā)者和量子計算硬件。Jack 強(qiáng)調(diào)，“如果沒有這種工具，我不知道如何將量子計算規(guī)模化。”

事實上，量子計算領(lǐng)域正面臨著這一問題：人才儲備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

除了在 LinkedIn 等平臺和大學(xué)中招募量子計算專家，X 實驗室還在谷歌內(nèi)部舉辦了量子計算培訓(xùn)計劃。Jack 稱大約有600名 Alphabet 員工參與了為期三天的培訓(xùn)。

他的團(tuán)隊還為有量子算法經(jīng)驗的研究生和博士設(shè)立了專屬項目，除了高額薪水，還會給他們安排住處，支付搬遷和住房費(fèi)用等等，希望吸引更多人才加入。

按照 Jack 的說法，他和同事整理了該領(lǐng)域的專家和學(xué)者。最終發(fā)現(xiàn)，全世界只有800人具備深入研究如何應(yīng)用量子算法所需的專業(yè)知識。

“如果我們?nèi)墼谝黄痖_個大會，恐怕需要非常多的安保措施(以保護(hù)人類量子技術(shù)的傳承)，”Jack 在演講中打趣道。