谷歌论文在自然杂志发表

“怎样使自己的智力超过爱因斯坦？”当你思考这个问题的时候，其实已经没有办法了……

人的智力很大一部分是天生的，但也有一部分是可以通过后天训练得到的。不过这种训练是有时限的，一般在大脑发育期效果会比较显著，成年以后就作用不大了。

当你开始思考这个问题的时候，我估计你的年龄已经超过大脑发育期了……

虽然硬的不行可是可以来软的，也就是大脑发育没法改变了，但思考模式你是可以改变的，当然要真正改变是需要训练的，而且不可能达到前面的提升程度，而且这需要专业训练。

当你习惯了一种思考模式，你解决那类型问题的能力就会明显高于跟你智力相当的人。比如一个经常玩IQ题的人，即使面对自己从没遇到过的一道IQ题，也能比智力相当甚至智力比自己更高的人更快解出来。这有点像计算机里面的软件算法优化。

比如这道IQ题，我用了几分钟，你能在十分钟内解决吗？

你可能觉得这种针对某些特定问题的训练没什么意义，但这其实是一种思维方式的训练。在我们成长过程中很容易会因为习惯而固化了我们的思维方式，这有点像大家常说的“文科思维”和“理科思维”。这些思维习惯除了先天因素（遗传基因），主要是小时候形成的，我们经常听到一句话：“三岁定八十”，这话是有道理的，除了性格是小时候形成的，其实思维习惯也是小时候形成的，当长大后其实是不容易自发改变的。

但是有个好消息是，当你处理不同的类型的问题多了，面对不同的问题就能采取比较发散的思维方式，通常能比相同智力的人更快找到解题思路，我想这就是题海战术的真正意义吧。

前面提到软件优化算法，我突然想到近几天的谷歌量子霸权事件。就是谷歌在《自然》杂志上发表论文宣布自己实现量子优越性，其实就是量子霸权的比较含蓄的名称。宣布在其53比特的量子计算机上实现远超越经典超级计算机的性能，量子计算机用200秒完成了经典超级计算机需要10000年才能完成的任务。然而该经典超级计算机的制造者、量子计算机的竞争对手IBM公司在谷歌论文正式刊发的前一天提交了论文，表示谷歌在经典超级计算机上所使用的并非最优算法，他们通过论文形式给出了优化方案，通过算法优化和内存硬盘协同工作把经典超级计算机解决该问题的时间缩短到2.5天以内，10000年÷2.5天=1461000（倍），也就是通过优化算法把性能提升了146万倍！而超级计算机硬件不变！

说到这里我要谈谈关于网上流传的大脑开发不足10%的问题。我看过很多科普人在回答这个问题时都指出大脑已经100%使用，没有待开发的盈余。

其实对此我一直有不同意见，我个人观点是：大脑有可开发的余地！但我得同时声明：我不认为大脑只开发了10%。我的意思是：大脑依然有潜力！

我举个例子：记忆力训练。最早知道这种开挂的记忆力训练方式其实是在《最强大脑》这个节目中，里面那些本来记忆力一般的选手通过特殊的训练，记忆力都变得异于常人。其实那就是一种不改变硬件（内部结构）下的软件优化。他们是通过把一下需要记忆的文字、数字等内容通过形象编码成一下相关联的“故事”并存储下来，由于经历数十万年的进化，人类对形象和故事的记忆能力远超过对只有数千年历史的文字和数字记忆，因此他们通过这种训练可以获得惊人的记忆力。

当然，我不认为这种方式得到的记忆力提升对智力有什么帮助，只不过是想说明：我们的大脑我们还没有用好。也就是我们的大脑还有潜能。那么我们是否可以通过优化“大脑算法”来获得比爱因斯坦更高的智力？很遗憾：不能……因为爱因斯坦的“大脑算法”已经非常优异了，这不是一般人可以超越的……我们都知道爱因斯坦很喜欢在大脑里做物理实验，就是我们常说的思维实验，这本身需要极高的想象思维能力。另一方面爱因斯坦的数学能力也很优秀，未成年以前就自学完微积分，一年时间就搞定黎曼几何和张量分析。在科学界，有数学能力比他好的，可能也有形象思维能力比他好的（我还没发现），但两者综合应该找不出比他好的。

在与爱因斯坦同时代的科学家里，智力高于爱因斯坦的应该不在少数，那个把爱因斯坦虐成狗的“怼王”泡利就是其中之一，但是他们成就都没有爱因斯坦高，你可能认为这是爱因斯坦运气好，但我不这么认为，我认为是因为爱因斯坦大脑用得好，爱因斯坦是形象思维能力与逻辑思维能力超凡配合的典范！

量子霸权只是一个名词而已，实际意思并没有听起来那么霸气，不过国内的科普和媒体比较喜欢用这个词。

谷歌宣布实现量子霸权？

前些天，谷歌公司在自然杂志上发布了封面论文，声称所研发的拥有53个量子比特的量子计算机在处理随机线路采样问题上超越经典超级计算机。

这次谷歌在论文中和报道中声明他们并非实现了量子霸权，而是证明了量子优越性。但国内媒体已经习惯了使用量子霸权这个词了，所以国内大部分新闻报道的标题都是谷歌实现了量子霸权。包括我在转发这一消息时也是使用了量子霸权这个词，因为这个词比较霸气侧漏，最主要是太流行了，一说出来大家都基本知道发生了什么事，写个量子优越性大家反而无法真正理解究竟发生了什么事。况且量子霸权和量子优越性其实只是释义上的差别，两者英文其实是同一个词：Quantum supremacy.

不过在国内通用的量子霸权这个词本身其实挺让人误解的，以为发生了什么不得了的事，以为可以称霸世界统一地球了……事实究竟是怎样呢？

量子霸权究竟是什么？

其实量子霸权真正的意思是量子计算机在处理某些特定问题时的性能超过已有的所有经典计算机。

注意，是处理某些特定问题时！量子计算机并非处理所有问题都能比经典计算机快，而是只有处理那些可以进行并行计算的问题时会有优势，比如那些含有一个或多个变量的计算。

所以实际上把它翻译成量子优越性更加准确和合理，可能正是由于量子霸权这个名字过于霸气，所以当谷歌的新闻出来后，我在科学群里听到很多对此质疑的声音，不但质疑所谓的量子霸权，甚至质疑量子计算机的真实性。

量子优越性真的实现了吗？

IBM公司是第一个跳出来提出质疑的，但它并不是质疑谷歌的量子计算机的真实性和谷歌量子计算机有没有那么强，而是质疑谷歌论文中的超级计算机有没有那么弱！为什么IBM会那么暴躁？除了由于在量子计算中竞争对手的关系外，更主要的原因是此次谷歌论文中需要算10000年的超级计算机所使用的就是IBM的Summit超级计算机！这是目前地球上性能最强的超级计算机！它是IBM公司制造的。

看着自家的骄傲——地表最强超级计算机被秒成渣，谁能忍这口气？

IBM在谷歌论文发布前一天提交了论文，声称谷歌在计算中并未对超级计算机进行优化，IBM论文中给出了优化方案，通过优化，Summit超级计算机只需要2.5天即可完成谷歌的计算任务，与谷歌论文中给出的10000年相差了1461000倍。IBM公司据此声称谷歌并未实现量子霸权。

问题是谷歌的量子计算机只用了200秒……200秒比2.5天快了1080倍，虽然没有原来的1461000倍那么夸张，但也已经是压倒性优势了……我认为这已经完全展现了量子优越性。

量子计算机真的可以实现吗？

此次谷歌证明量子优越性的论文其实早在9月份就曾经在NASA官网意外曝光，不过由于当时已经提交的论文并未通过同行评审，因此NASA光速撤回了，而此次自然杂志正式刊发并作为封面论文，表明已经通过了同行评审，没毛病，因此如果要怀疑量子计算机的可行性，那就相当于在质疑自然杂志的专业评审的专业性了。我不认为这是一个明智的表现。

另一方面，同样在研发量子计算机的竞争对手IBM公司同样没有质疑谷歌量子计算机计算性能的真实性，他们也一直在研发量子计算机，如果量子计算机真的无法实现，坐拥世界最强超级计算机的IBM公司理应以此提出质疑，而不是利用优化超级计算机来缩小差距后依然被秒成渣。

展望

谷歌这次证明了量子计算机的可行性和优越性，表明这条路是可行的并且是值得走的，不过也同时指出，这只是个开始，以后的路还长，离实用化的通用可编程的量子计算机还有多长的路要走？也许5年，也许10年，也许更长……但既然路是通的，就应该走下去，量子计算机的未来是光明的。

目前谷歌的53比特量子计算机属于试验机，其处理的随机线路采样问题并没有实用性，但是量子计算机的未来方向是可编程的通用量子计算机，将可以通过编程处理所有适合并行计算的问题，这方面的应用在科研领域用途广泛，比如构建理论模型、化学模拟、药物研发等各方各面，将对科学、科技、医疗等方面产生深远影响，我们期待那一天尽快到来。