量子计算机促进发展理论研究

2018.6.29

东京工业大学西森实验室

2015 年，Google 和 NASA 的量子计算机研究成果成为大新闻。使用加拿大 D-Wave Systems 开发的量子退火计算机，他们解决“组合优化问题”的速度比传统方法快一亿倍。 1998年，西森实验室在世界上第一个宣布了量子退火的想法，这是计算机背后的核心思想。我们采访了西森教授，他的论文被世界各地广泛引用，作为使用量子退火方法的量子计算机的理论基础。

（采访/文/竹林敦美）

第 1 部分：
东京工业大学
理学院，物理学教授
西森英俊
第 2 部分：
东京工业大学
理学院物理系
物理课程二年级博士生
奥山玛雅

第 1 部分：西森秀俊，东京工业大学理学院物理系教授

我不知道它在计算机上的应用

望远镜杂志（TM）──听说量子计算机的原理是西森教授提出的，最近引起了很大的关注。

西森──结果是这样的，但是当我在1998年写这篇论文时，我从未梦想过它可以用于计算机计算。然而，这发生在我们发表论文两年后。组合优化问题^*1时，我们设计了量子退火^*2的量子力学效应的方法，可以非常有效地解决这个问题。

TM──麻省理工学院的研究人员读过西森教授之前的研究吗？

西森──他说他没有看到。现在我经常和他们交谈，我知道他们不是那种会骗我的人。所以我想这只是一个巧合，我真的不知道。然而，当他们的论文于 2001 年在《科学》杂志上发表时，我们的论文被正确引用了。也许该期刊的审稿人知道了我们的论文并要求我们引用它。然而，仅此一点并没有对社会产生重大影响。

TM──当 D-Wave Systems 根据麻省理工学院研究人员的想法实际创建了一台量子计算机时，情况发生了变化。

西森──D-Wave 1 于 2011 年发布。这是一款量子计算机，旨在基于我们设计的量子退火概念来解决组合优化问题。然而，在其开发之初，似乎有很多人怀疑这是否真的是一台量子计算机。首先，量子计算机曾经是量子门系统。^*3然而，量子门方法的开发却毫无进展。尽管如此，人们似乎还是对突然开发出商用量子计算机感到惊讶，这是一种基于称为量子退火的新方法的机器。

TM──众所周知，西森博士和门胁先生是第一个提出量子退火的人，但是 D-Wave Systems 有联系过您吗？

西森──实际上，大约在 2010 年，在 D-Wave1 发布之前，我收到了一封来自 D-Wave Systems 创始人的电子邮件，邀请我看看是否有兴趣在日本安装一台机器。当时我立刻回答：“不”，但现在想起来，我很后悔。最近，我开始感觉自己更像一个正常人了，但在过去，我是一个非常孤立的人，只靠研究生活。如果我能处理得更好一点，我现在也许就能在热带岛屿上幸福地退休了（笑）。

TM──D-Wave Systems 此后开发了 D-Wave2，并且还在致力于下一步的开发。

西森──最新版本 D-Wave 2000Q 于 2017 年发货，将可用量子位的数量大幅增加到 2000 多个。他们卓越的研究能力是实现极其先进技术的背后原因。在美国计算机制造技术授权专利数量中排名第四。第一名是IBM，第二名是惠普，第三名是富士通，接下来是D-Wave Systems。排名第一到第三的公司拥有数十万员工，但D-Wave Systems是一家员工只有150人左右的公司，拥有的专利数量异常多。大约有三分之一的员工是医生，所以与其说是公司，不如说是研究所更合适。随着 D-Wave Systems 的进步，我周围的环境也发生了迅速的变化。