[论文解读] Mitigating the quantum hype

Olivier Ezratty|arXiv (Cornell University)|Jan 23, 2022

Big Data and Business Intelligence被引用 14

一句话总结

本文分析了当前量子计算领域中的量子 hype 现象，识别出过度承诺与实际交付不足可能引发的‘量子寒冬’风险。文章提出了具体措施——改进科学传播、负责任的供应商行为、标准化基准测试、公众教育以及负责任的研究与创新框架——以减轻负面影响，同时保持创新的持续动力。

ABSTRACT

We are in the midst of quantum hype with some excessive claims of quantum computing potential, many vendors' and even some research organizations' exaggerations, and a funding frenzy for very low technology readiness level startups. Governments are contributing to this hype with their large quantum initiatives and their technology sovereignty aspirations. Technology hypes are not bad per se since they create emulation, drive innovations and also contribute to attracting new talents. It works as scientists and vendors deliver progress and innovation on a continuous basis after a so-called peak of expectations. It fails with exaggerated overpromises and underdeliveries that last too long. It could cut short research and innovation funding, creating some sort of quantum winter. After looking at the shape and form of technology and science hypes and driving some lessons from past hypes, we investigate the current quantum hype and its specifics. We find that, although there is some significant uncertainty on the potential to create real scalable quantum computers, the scientific and vendor fields are relatively sane and solid compared to other technology hypes. The vendors hype has some profound and disruptive impact on the organization of fundamental research. Also, quantum technologies comprise other fields like quantum telecommunications and quantum sensing with a higher technology readiness level, which are less prone to hype. We then make some proposals to mitigate the potential negative effects of the current quantum hype including recommendations on scientific communication to strengthen the trust in quantum science, vendor behavior improvements, benchmarking methodologies, public education and putting in place a responsible research and innovation approach.

研究动机与目标

• 分析当前量子技术 hype 的动态与风险，特别是其对长期研究资金可能造成的破坏。
• 识别供应商和机构夸大其词的言论如何损害公众信任与科学进步。
• 探讨政府资助与技术主权在加剧 hype 周期中的作用。
• 评估量子传感与量子通信等相关领域的发展成熟度，这些领域受 hype 的影响较小。
• 提出可操作的、基于证据的策略，以减轻量子 hype 的负面影响，同时保持创新的势头。

提出的方法

• 通过对比分析过去的技术 hype（如 AI 冬天、聚变能源）识别其共通模式与失败点。
• 运用科学严谨性与可行性标准，评估供应商与研究机构当前关于量子计算的宣称。
• 提出负责任的研究与创新（RRI）框架，以指导伦理化的传播与资金实践。
• 引入标准化的基准测试方法，减少误导性性能宣称，提升透明度。
• 倡导公众教育计划，以提高科学素养，降低对 hype 驱动期望的敏感性。
• 为供应商提出行为准则，防止过度承诺，并确保与实际技术成熟度水平保持一致。

实验结果

研究问题

• RQ1 当前量子 hype 的关键驱动因素与特征是什么？与以往技术泡沫有何不同？
• RQ2 供应商与研究机构的夸大宣称如何影响公众信任以及量子研究的长期资金支持？
• RQ3 量子传感与量子通信在多大程度上比量子计算更不易受到 hype 的影响？
• RQ4 哪些具体的基准测试与评估方法可减少量子计算中误导性性能宣称？
• RQ5 如何在量子技术发展中实施负责任的研究与创新（RRI）原则，以防止潜在的‘量子寒冬’？

主要发现

• 尽管量子 hype 强度显著，但其相较于以往技术泡沫，更根植于科学进展，供应商与研究人员普遍保持了科学可信度。
• 尽管如此，若持续过度承诺，仍存在‘量子寒冬’的显著风险——即因期望落空而导致资金突然撤出。
• 量子传感与量子通信等量子技术已达到更高的技术成熟度水平，受 hype 的影响较小，因而具备更稳定的研发路径。
• 标准化基准测试对于防止误导性性能宣称、确保量子计算进展的透明度至关重要。
• 公众教育与负责任的科学传播对于维持公众信任、防止幻灭感至关重要。
• 负责任的研究与创新（RRI）框架有助于协调利益相关方的期望，引导供应商行为，并保障量子研究的长期资金支持。