物理紀錄與思考

量子威脅時間軸: GRI智庫報告解析

去年年底在量子霸權實驗正式發表塵埃落定後,我偶然在網路上找到了這份有意思的量子威脅時間軸報告,花了一兩天讀完之後更是下定決心要把這40多頁的優質報告濃縮摘要後介紹給大家,畢竟這年頭要看到量子計算的專業論文、或是不知道哪裡來的唬爛言論都不困難,不過要看到具有參考性的宏觀專業報告就難上加難,而這篇報告以業界至智庫深度訪談學界大頭的形式,讓大家都能在正確觀念的前提下看懂誠屬不易,我自己都在閱讀的過程中獲得不少洞見.然後這份報告分成簡易版和完整版,簡易版就是完整版的summary,我會帶深入完整版的眉角.

總而言之,希望大家在看完之後本文有所獲得,能在這輪量子hype過程中保持樂觀和冷靜,喜歡本文的話請分享留言和讚賞/捐款吧,你的行動就是對我的支持與肯定:)

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TL;DR 封面圖片是本報告(本圖)總結,目前學界大頭共識是15年後就有50%以上機會產生足以破解現行RSA2048金鑰之量子電腦

 

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【2021更新】如何提升網路隱私與安全:工具紀錄與推薦

在史諾登的『永久檔案』出版之前,我就已經對於提升網路隱私和安全很有興趣,在看到本書出版後、回去查相關的資料更決心要實踐改善自己的隱私安全.話說自己在大學時期看完人類大命運、奇點鄰近之類的未來學書籍後,對這個世界的整體受資訊科技提升變好非常樂觀,但是對於資訊科技的黑暗面倒是沒有思考太多,沒有深思「資訊就是21世紀的石油」這句話代表著各種個人/組織也都會想攫取更多的資料.稍加研究就會現在我們站在監視國家主義/資本主義的開端,但即使無法完全把網路足跡消除(我是很難想像那有多難),我們至少可以在核心的幾個面向上提升隱私與自主、不讓自己毫無忌諱赤身裸體的在數位世界留下痕跡.(我很大一部分的努力可以說就是戒除Google家族的服務)
 
以下就是我自己實踐的工具紀錄,挑產品的原則是絕對都有提供免費版本(可能有付費版),如果喜歡的話請留言轉發和拍手讚賞吧,也希望大家分享相關的工具大家一起多多交流;)
 

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Google Quantum AI Lab演講小紀錄

因為CQT有位希臘教授Dimitris和Google 是深度合作夥伴(被Google頒獎感謝的等級),所以每隔幾個月總是可以聽到Google有人來談近況更新(我的白俄老闆是Dzmitry,別搞混了XD)
而上週Google 派了沒有物理背景的資料科學家來談量子計算,很有Google風格.這場演講除了不可避免提到前陣子的量子霸權實驗外(及其產生可受檢驗的亂數應用),主要是要強調他們自家的量子計算library 「Cirq」(來和IBM/Microsoft打對台),同時回顧了Google投入量子計算的歷史:從跟DWAVE買機器測試(2013)、到自己買下UCSB的實驗室(2014)、提出量子霸權的理論(2016)、22顆量子位元的量子計算機(2017)、python套件:Cirq (2018)、53量子位元的量子霸權實驗(2019).
在歷史和願景之外,Google也強調他們對於NISQ時代(有噪音的中等量子電腦)應用非常樂觀,應該在5-10年就會有些應用量子機器學習中VQE(variational quantum eignsolver)的具體最佳化問題、或是量子化學的催化劑與中型分子模擬問題.
冷知識:Google把他們的硬體實驗室放在UCSB;理論演算法的組放在UCLA;雲端伺服器(明年某個時候會上線)放在西雅圖.為了確保如果理論組連得上雲端、雲端連得上後端才做出這樣的設計(笑
除此之外我才知道原來Google有發獎學金給PhD,除了計算機相關的機器學習外、居然還有人機介面與量子計算,感覺能申請到的應該都是神人(拜
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Google與量子邂逅的極簡史

 

論量子掏金熱

Cover photo credit: Xanadu Quantum Technologies Inc.
我透過Natur同名文章回顧了這個開始不到五年的量子科技掏金潮:在私人資金流入與新創大量募資的背景下,Nature文章分析不同分支的量子科技在不同地區國家的發展,整體樂觀的同時隱隱著警示量子冬天可能會和人工智慧冬天一樣出現(畢竟掏金眾人總是得掏出不少沙).而我原則上不會(也無需)說太多樂觀的故事,畢竟現在這領域正在hype起飛階段這種文章很多,而會著重在文章提到的泡沫.

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論Google 量子霸權實驗(Quantum Supermacy)

[cover photo source: NASA/TP-2019-220319 Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor, Google AI Quantum and collaborators]
上週NASA外洩了Google量子霸權的實驗論文後,我開始瘋狂被相關的中英文消息洗版(甚至有人來私訊問評論lol),就花了些時間把論文找來看看到底有什麼有趣的細節(這年頭上網之後又說被撤下的東西通常還是找得到的,我文章中有連結).希望大家看了會獲得一些收穫,喜歡的話歡迎大家分享、留言、並且幫我拍手給個讚賞了.

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從SWAP Test 漫談量子資訊與量子機器學習

如何比較兩個量子態是否相同?

從資訊的角度來思考量子物理會發現很多有趣的現象(即使我們先撇開詮釋的部分).首先我們知道量子力學世界裡,波動方程式要求資訊是守恆的、意思是所有連續平滑的物理系統演化都是可逆的Unitary operation(光是說到這就已經有霍金輻射引起的「黑洞資訊悖論」,幽微的問題非常多),如果有人能從宏觀掌握整個宇宙波函數,那未來和過去的可能性便盡收眼底.可惜這世界沒有這麼單純,麻煩的是我們實驗上總是沒有看到波函數疊加態(如電子被測量時不是自旋上就是自旋下),不論是哥本哈根詮釋的波函數「塌陷」還是多世界詮釋下的去相干,有個過程使得我們只能讀到波函數的本徵態.這意味著當我們要從波函數提取資訊時就會摧毀它(至少在局部的觀點上),當然透過類似「量子擦除實驗」的例子我們可以透過放棄提取資訊重新看到干涉條紋(疊加態的特徵).

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量子計算新霸主:Honeywell

前陣子看到Honeywell 要用Yb171離子井做量子電腦時,我只是既驚訝又欣慰:驚訝的是有製造業、而非矽谷科技業來投入量子計算的競賽(後來發現他是軍工複合體,所以就沒有那麼驚訝),欣慰的是Honeywell 採用的是目前較少企業採用的離子井技術來做量子計算、而非超導體量子位元。說實話,我當時完全不認為他們能夠做到多好,因為除了一篇新聞稿外沒有更多的資訊,沒有論文發表、春天DAMOP海報也沒有過人數字或實驗細節,想說他們實驗應該還在起步,即使能做到匹敵學界一流、也難以和Yb離子祖師爺Christopher Monroe的新創公司IonQ競爭。 Continue reading…

Elon and Neuralink

相信大家都有關注腦機介面新創Neuralink之新聞,在此我向推薦著名長文網誌Wait But Why(非常非常長),其代表作中除了超人類主義外那篇AI經典外,我最喜歡的就是這篇Elon and Neuralink
對於人類要能夠突破文字和口語的緩慢低效交流,腦機介面是必要的(如同WBW文章所說:矽晶片速度>>個人思考>閱讀>對話>寫字),引用Michio Kaku在 Future of MInd 所說

未來世界看當代的訊息沒有辦法附加情緒和感受、就彷彿我們看過去只能用文字

我們將從分享情緒走向腦際網路、然後從腦際網路走向意識上傳、最終從意識上傳走向更高的存在(Ray Kurzweil「當人類超越生物學」),而打破所有介面的腦機介面將是這一切極為重要的核心科技,在我來看和可編程物質的奈米機器人和強人工智慧並列.

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高品質資源推薦計畫:以Multcloud為例

最近看到詹雨安學弟在,希望能夠節省大家爬文篩選資料的時間,我也花了點時間組織對自己頗有影響力的文章和工具,畢竟「找到有用工具」是僅次「決斷要找什麼什麼」第二困難的步驟,希望這個計劃可以讓大家看到各領域有趣的知識以及如何有效學習.由於不是所有朋友與讀者都會參與這次計畫,我決定寫篇網誌來分享自己關於跨雲端管理的工具和備份策略(當然還是希望大家可以一起貢獻這個高品質資源推薦計畫
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短評中國頒發墨子量子科學獎2018/2019

前幾天看CQT twitter 恭喜中心主任 Artur Ekerts 拿到Micius Quantum Prizes 還想說是什麼獎項沒聽過.稍微查了一下,簡單來講是:中國政府為表彰在量子科學領域傑出的科學家,每人發獎金100萬人民幣(約15萬美金),這12位得主除了潘建偉都不是中國人,有點意外.後來想想名單上的人都是有頭有臉的霸主(往下看容我一一介紹),所以我猜中國是想把潘建偉拉到偉人的行列之中,並鼓勵人才投入吧
得獎者清單與短註

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量子演算法概述與無窮維度的量子機器學習

為了紀念自己通過博士資格考、並推廣科普幫助外界理解這個有趣的領域,於本篇文章我會分享自己對於量子演算法的理解、 然後著重於為何要用無窮維度系統做量子機器學習,我會盡可能用文字說明與類比、並且附上連結給大家參考.即使修過兩次研究所等級的量子資訊(用的是聖經本Nielsen and Chuang)和一次博士班進階量子演算法(Andrew Childs筆記),在動筆時我仍舊會停下來思考記憶是否準確、還跑去翻書和看筆記,所以這主題很難理解很正常、獲得些感覺就行了;另外,因為自己是物理出身、所以對於演算法的嚴謹性和複雜度分析只能說是略懂,請資訊科學界和數學出身的朋友體諒了:)
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物理譜系圖追尋:from Dzmitry to Einstein

學術界是個很小的圈子,也就是說即使人員組成和地理分佈都非常國際化、但是基本上大家都會互相認識,學術界的人基本上也相信「大師之後有大師」(不是說非師出名門就不可能有卓越貢獻,但是極端困難,尤其在實驗的領域老闆的核心技術和實驗方向基本上會決定學生的學術道路),認識一個人的時後最重要的就是他待過的實驗室和跟過的老闆,畢竟每個學校都各有所長、哪怕強如常春藤都不可能是樣樣冠軍(離子井實驗的歐洲聖地和美國聖地都是外行人沒有聽過的地方lol),那有沒有地方能夠讓人查詢自己和他人的家族譜系,來理解自己的江湖地位呢?(舉例而言對於找學術工作:推薦信要寄去老闆的同門師兄弟絕對比陌生人有用,除了認識外師出同門對於專業技術和實驗方向都會比較類似.)
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雷射如何通過離子井的正中心?!

感覺非常長一段時間沒有寫記事了,這代表我的積累的故事持續增加,終於到了動筆慾望壓過懶病的階段.這次就特別來說說雷射是如何allgin的細節好了.原因是博後總非常驚訝修過古典光學和量子光學的人,居然能夠對具體問題有如此粗糙的認識.我認為除了自己大學都在碰理論相關的東西外,實驗的技術細節和理論細節用教導的難以讓人感覺他有什麼用,但是解決問題的時候那些脈絡就會自然浮現.所以就來和大家分享一下在離子井實驗室的一些有趣知識了.
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為何功利型自由意志主義是好選擇: 倫理與道德的閱讀心得和思路整理

世界上只有兩樣東西是值得我們深深景仰的,
一個是我們頭上的燦爛星空,另一個是我們內心的崇高道德法則。~康德
人生在世總會思考幾個大哉問,其中通常會包含 「what is the law of nature?世界的本質為何」、「what should I do ? 我行動的準則為何?」
前者為自然(物理)科學的範疇,而後者一般為哲學或社會科學的範圍,也是本篇的討論主題,也是我看了些演化心理學實證證據的整合.

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