量子計算研究人才或成下一個大缺口

初創(chuàng)公司ZapataComputing的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官克里斯托弗·薩瓦（Christopher Savoie）表示，他向三位專攻量子計算的外國科學家提供了就業(yè)機會，他在等他們的工作簽證獲得批準。

但幾個月過去了，這家位于馬薩諸塞州的坎布里奇市的公司仍在等待國務院批準這三位來自歐洲和亞洲專家的簽證。

遲遲不獲批不論是受收緊的移民政策還是政府的繁文縟節(jié)所影響，薩瓦先生的困境都是美國企業(yè)和大學日益關注的典型問題。除非政策和優(yōu)先級有所改變，否則他們將無法吸引人才去發(fā)展量子計算技術，該項強勁的計算技術一旦發(fā)展起來可能會讓當今的計算機看起來像玩具。

這是一個在美國科技行業(yè)中被反復講述的故事。隨著企業(yè)不斷推出新技術，他們越來越發(fā)覺難以找到合格的工程師和研究人員。而且除了要面臨收緊的移民法規(guī)外，他們還要與蒙特利爾、倫敦、巴黎和北京等科技中心進行人才競爭。

在量子計算領域，國際競爭是一個特別棘手的問題。因為從理論上講，這些機器中的一臺就可以破解世界上保護各國政府和企業(yè)內部敏感信息的加密技術。如果量子計算機能夠被制造出來，它的計算能力比起現(xiàn)在的超級計算機將會有指數(shù)級的增長。

上個月，白宮科技政策辦公室邀請了來自政府、行業(yè)和學術界的專家到華盛頓參加一個為期一天的量子技術政策會議。包括薩瓦在內的一些與會者表示，他們擔心特朗普政府的移民政策可能會影響學術界和企業(yè)界的量子研究。

“令人擔憂的是：美國仍然是科學，工程和技術領域最優(yōu)秀，最聰明人才的目的地嗎？”參加此次華盛頓會議的加州大學伯克利分校（University of California, Berkeley）物理學教授羅杰法爾·科恩（Roger Falcone）說。

Zapata Computing在馬薩諸塞州的坎布里奇市的辦事處。初創(chuàng)公司在招聘合格的工程師和研究人員方面遇到麻煩，這種現(xiàn)象在試圖推出新技術的公司中越來越普遍。

當沒有那么多人了解這項技術時，就更加有問題了。 例如，在一種稱為深度學習的人工智能中，據(jù)估計，不到25,000人可被視為真正的專家。

而量子計算領域的人才池甚至更小。據(jù)說，世界上不到一千人可以聲稱在該領域進行領先的研究。

美國物理學會的一項研究顯示，今年申請美國物理博士課程的國際學生人數(shù)平均下降了12％，沿海地區(qū)的大學學生人數(shù)保持不變，但中部地區(qū)有明顯的下降。

幾十年來，量子計算純粹是實驗性的。該項技術于20世紀80年代初首次被提出來時，其目標是建造一個基于看似神奇的量子力學原理的系統(tǒng)。在過去幾年中，科學家已經(jīng)證明，如果只是小規(guī)模的話，他們可以制造這些機器。

傳統(tǒng)的計算機中，晶體管以“比特”為單位存儲信息，每個比特是1或0。這些基本的數(shù)據(jù)片可以告訴計算機如何工作。

當某些類型的物質極小或極冷時，它們的行為會有所不同。這種差異允許量子比特(qubit)存儲1和0的組合。兩個量子比特可以同時容納四個值。隨著量子比特數(shù)量的增加，量子計算機的性能會有指數(shù)級的增長。

建造這些系統(tǒng)的科學家專門研究那些非常微小或寒冷的物體的物理學，這與我們平常所接觸的物理學完全不同。

耶魯大學(Yale University)物理學教授史蒂文?吉文(Steven Girvin)表示:“知道如何做到這一點的人并不多，這些機器是由物理學博士們準手工制造的?！?/p>

在過去幾年中，美國一些科技巨頭，以及越來越多的初創(chuàng)企業(yè)，都已經(jīng)開始為商業(yè)客戶建造量子機器。 他們相信量子計算機超越現(xiàn)在計算機所能做的東西，只需要幾年的時間。

如果可以建造量子計算機，在性能方面，它比起現(xiàn)在的超級計算機將有指數(shù)級的增長。

Zapatacomputing去年成立，旨在將哈佛開發(fā)的量子計算技術商業(yè)化。

由于這些機器最終可能會破解當今的加密技術，一些人認為有理由保持謹慎，因為大量外國人進入這一領域。想方設法建立一個更大的美國本地人才池，可以解決這個敏感問題。

華盛頓智庫新美國安全中心(Center for a New American Security)高級研究員保羅?沙雷(Paul Scharre)表示:“我們需要認識到有學術和工業(yè)間諜活動的可能性，解決辦法不是關閉國外人進來的通道，而是找到更好地保護知識產(chǎn)權的方法?！?/p>

美國科技巨頭如谷歌、IBM、英特爾和微軟在量子計算領域發(fā)力加速前進，中國和歐洲亦如此。中國政府正在合肥建設一個耗資100億美元的國家量子研究實驗室，計劃于2020年投入使用。中國電子商務巨頭阿里巴巴也在建設自己的實驗室。2016年，歐盟在量子計算領域投資10億歐元。

這些美國以外的技術競賽能否超越美國并可能威脅到美國國家安全? 華盛頓智庫哈德遜研究所(Hudson Institute)高級研究員赫爾曼(Arthur Herman)表示:“如果你說的是俄羅斯、中國或其他地方的量子計算機，那你就是在說一種武器化技術?！?/p>

好消息是，到目前為止，還沒有人能夠制造出一種商業(yè)上可行的量子計算機，所以有時間解決人才問題。國會議員和政府官員正在研究策略，以幫助確?？捎萌瞬诺脑鲩L。

負責監(jiān)督科技政策辦公室(Office of Science and Technology Policy)量子戰(zhàn)略的資深量子研究員雅各布?泰勒(Jacob Taylor)淡化了對其他國家可能擊敗美國量子計算的擔憂，他表示：“我們長期以來一直是這個世界的領導者，”

在人工智能研究領域，許多人擔心，在高薪、獎金和股票期權的誘惑下，過多人才從學術界轉移到產(chǎn)業(yè)界。在量子領域，像泰勒博士這樣的政策制定者希望通過資助大學和政府實驗室的項目來解決這個問題。

國會正在考慮一項議案，該議案將在2019年至2023年期間為量子研究撥款12.75億美元。這項名為《國家量子倡議法案》(National Quantum Initiative Act)的法案已在眾議院獲得通過，目前正在參議院等待全面投票。

“我認為國家正處在量子信息系統(tǒng)的十字路口，” 專門研究量子計算，并與政府組織合作研究這項技術的伊利諾斯大學(University of Illinois)物理學教授布萊恩?德馬科(Brian DeMarco)說：“我看到事情沒有進展，平衡不太好，這影響了我們的競爭力?！?/p>