量子计算，或面临“复现危机”

（图源：AI/量子号）

量子计算正在从实验室走向越来越多的实际应用，但一个基础问题正在变得越来越重要：不同研究者能否在不同量子计算机上重复得到同样的结果？

据《新科学家》报道，一项发表于arXiv的研究显示，德国研究团队对数千篇量子计算论文进行分析后发现，目前这一领域距离可靠的可重复性标准仍有明显距离。

划重点：

• 人工分析的127篇论文中，仅24.4%提供了可以尝试运行的代码，其中64.5%的代码运行失败。

• 自动分析的4966篇论文中，仅26.8%提供了足够信息，让其他研究者能够尝试复现研究结果。

• 研究团队认为，量子计算硬件仍处于快速变化阶段，其高度不一致性是可重复性不足的重要原因。

本文2200多字，目录如下：

1. 数千篇论文，多数无法复现

2. 量子硬件仍然太不稳定

3. 可复现，正成为一个大问题

发表于arXiv的研究截图

1.

数千篇论文，多数无法复现

近年来，量子计算领域不断出现新的实验结果、算法和应用演示。但一项新的分析显示，其中大多数研究结果目前都无法被其他研究者可靠地复现。

这可能动摇量子计算行业近年来部分成果的可信度，并使这个快速发展的领域开始面临一场潜在的“可重复性危机”。

目前，有少数问题被研究人员确定为只有量子计算机才能解决，但除了这些有限的问题之外，量子计算机究竟能够在哪些领域发挥实际价值，仍然没有明确答案。

随着量子计算硬件近年来迅速进步，全球研究人员正在探索大量潜在用途，包括模拟分子以及优化航空公司的物流安排等。

但如果这些应用最终要成为日常使用的工具，就必须能够在许多不同的量子计算机上运行。因此，任何被认为真正具有价值的量子计算应用演示，都必须具备可重复性。

德国雷根斯堡应用科学大学的沃尔夫冈·毛雷尔（Wolfgang Mauerer）与同事对数千篇量子计算论文进行了评估，结果发现，目前大多数论文都无法被复现。

研究团队分两个阶段开展分析。

首先，他们人工评估了过去5年中经过筛选的127篇论文；随后，他们开发计算机程序，将这套分析方法自动化，并扩展到4966篇论文。

为了判断一篇论文中的研究结果是否具有可重复性，研究团队设置了5项标准。

前三项主要考察论文是否提供了能够在独立量子计算机上运行的代码，以及论文为其他研究人员提供了多少运行说明和相关文档。

第四项标准考察论文是否提供了足够的硬件信息。

最后，研究人员实际测试论文提供的量子计算程序能否在不出现错误的情况下运行。

人工分析的结果尤其突出。

在127篇论文中，只有24.4%的论文提供了研究人员能够尝试运行的代码。而在这些代码中，有64.5%最终无法成功执行。

规模更大的自动化分析没有进行实际代码执行测试，但得到的结果同样不乐观：在近5000篇论文中，只有26.8%提供了足够的信息，使研究人员能够尝试复现其结果。

毛雷尔表示，与传统计算机科学研究所遵循的标准相比，这一结果相当糟糕。

他说，研究团队大约4、5年前曾进行过一次规模较小的研究，当时就已经发现量子计算领域的可重复性状况不佳，但此后情况并没有真正改善。“我们原本以为，到现在情况应该会好一些。”

2.

量子硬件仍然太不稳定

在毛雷尔看来，造成这一结果的一个重要原因，是量子计算硬件目前仍处于成熟过程中，而且不同设备之间存在很大的差异和不一致性。

对于传统计算机，研究人员通常可以在非常抽象的层面开展工作。他们可以描述问题并编写代码，而不必担心计算机的物理特性会不会从一天到另一天发生变化。

目前存在的量子计算机并非如此，包括那些可以通过云端访问的量子计算机。

毛雷尔表示，他不希望简单地把缺乏可重复性归因于论文作者“不够勤奋”，或者归因于研究社区没有提出相关要求。量子计算机器本身就具有异常高的可变性。

这种差异意味着，在量子计算领域，一篇论文中的代码即使能够在作者所使用的设备上运行，也未必能够在另一台量子计算机上正常执行。

3.

可复现，正成为一个大问题

量子技术非营利组织联合基金会的威廉·曾（William Zeng）表示，软件，尤其是在量子计算这样快速发展的领域中，并不是一成不变的产品，而是一个不断变化的“活的东西”，需要由社区持续维护。

他并不对这项分析的结果感到意外，但认为未来情况可能会得到改善。

在他看来，社区协作以及人工智能代理在代码开发中的应用，可能共同推动量子计算研究的可重复性提高。

曾指出，代理式编程已经开始让研究人员能够根据论文中的研究结果直接生成用于复现研究的代码，从而降低复现工作的难度。

芝加哥大学的弗雷德·庄（Fred Chong）则认为，这项新分析并没有达到令人特别担忧的程度。

他说，量子计算和量子软件系统目前都还处于早期阶段，而且正在快速变化。随着这个领域逐渐成熟，可重复性的重要性也会进一步提高。

传统计算机科学的发展过程本身就说明了这一点。研究人员花了几十年时间，才开始要求彼此的研究遵循明确的复现标准。

因此，在量子计算目前的发展阶段，创新的重要性可能仍高于建立完善的可重复基础设施。

尽管如此，量子计算研究人员已经表现出推动改进的意愿。

参与这项研究的拉尔夫·拉姆绍尔（Ralf Ramsauer）同样来自雷根斯堡应用科学大学。他表示，目前研究界对这项新研究的反应总体上是积极的。

他认为，研究人员应该从每一项实验开始之初，就考虑未来如何让其他人复现结果。

如果研究人员不知道应该从哪里开始，这项研究本身也提供了一套模板，可以用来建立完整的可重复性材料包。

对于一个仍在快速演进的领域而言，这意味着可重复性或许不必等到量子计算技术成熟之后才开始建立。研究人员现在就可以把复现所需要的代码、文档、硬件信息和运行条件纳入实验设计之中。

参考文献：

Karmela Padavic-Callaghan. Quantum computing may be facing a replication crisis. New Scientist, 17 August 2026

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