176比特量子計(jì)算云平臺(tái)上線，量子技術(shù)能否與AI產(chǎn)業(yè)結(jié)合？

【文/觀察者網(wǎng) 陳思佳】7月6日至8日，第六屆世界人工智能大會(huì)（WAIC）在上海舉行。作為國(guó)內(nèi)量子技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)者，國(guó)盾量子在本次大會(huì)上展示了連接“祖沖之號(hào)”同款176比特量子計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算云平臺(tái)和量子安全產(chǎn)品。

作為當(dāng)下的關(guān)鍵前沿領(lǐng)域之一，新一代的量子計(jì)算云平臺(tái)有什么樣的用途？量子計(jì)算技術(shù)能否與人工智能產(chǎn)業(yè)結(jié)合？對(duì)此，國(guó)盾量子參展人員對(duì)觀察者網(wǎng)表示，目前的云平臺(tái)是將量子計(jì)算機(jī)的算力開(kāi)放出去，用戶可在線編程或線下SDK使用量子計(jì)算機(jī)，進(jìn)行量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)。未來(lái)量子計(jì)算潛在的應(yīng)用場(chǎng)景可能涵蓋經(jīng)濟(jì)、人工智能、生物醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域，強(qiáng)大的算力或?qū)⒂兄谌斯ぶ悄馨l(fā)展。

接入“祖沖之號(hào)”同款176比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算云平臺(tái)已在5月31日正式上線，面向全球用戶開(kāi)放，這刷新了我國(guó)云平臺(tái)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)比特?cái)?shù)紀(jì)錄，將進(jìn)一步推動(dòng)量子計(jì)算軟硬件發(fā)展。

不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，量子計(jì)算機(jī)所用到的量子比特不僅可表示“0”或“1”兩個(gè)狀態(tài)，同時(shí)還能表示兩個(gè)值任意權(quán)重的疊加。這意味著1個(gè)量子比特對(duì)應(yīng)一個(gè)2維空間，N個(gè)量子比特對(duì)應(yīng)的則是2的N次方維空間。這些特點(diǎn)使得量子計(jì)算機(jī)具備了極強(qiáng)的并行計(jì)算能力，這種強(qiáng)大的運(yùn)算能力也讓量子計(jì)算機(jī)有可能完成部分經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的任務(wù)。

不過(guò)，當(dāng)前的量子計(jì)算機(jī)還不能提供通用算力，即使強(qiáng)如“祖沖之號(hào)”現(xiàn)在也只是具有應(yīng)用探索價(jià)值。國(guó)盾量子解決方案總監(jiān)張如通告訴觀察者網(wǎng)，云平臺(tái)是把量子計(jì)算機(jī)的算力開(kāi)放出去，“任何人都可以編寫量子計(jì)算的算法，并在平臺(tái)上運(yùn)行。比如一些圖片的訓(xùn)練、質(zhì)因數(shù)分解的算法，現(xiàn)在都在平臺(tái)上運(yùn)行著。”

張如通表示，量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用前景之一是破解RSA等非對(duì)稱加密算法。但他坦言，當(dāng)前量子計(jì)算機(jī)的算力還不足以支撐相應(yīng)的解密算法，“硬件水平現(xiàn)在還達(dá)不到，包括我們的‘祖沖之號(hào)’也達(dá)不到。”

“祖沖之號(hào)”同款超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)

國(guó)盾量子總裁應(yīng)勇此前接受新華社采訪時(shí)也曾表示，現(xiàn)階段量子計(jì)算的算力還不能夠形成一些真實(shí)的、有價(jià)值的應(yīng)用，但現(xiàn)階段是一個(gè)非常重要的階段，“從上游的科研來(lái)說(shuō)，我們還是要花更多的力氣去提升基礎(chǔ)的算力。另一方面我們通過(guò)云平臺(tái)的方式，可以進(jìn)一步地發(fā)展生態(tài)，（包括）學(xué)生的培養(yǎng)、人才的培養(yǎng)，都可以利用我們的云平臺(tái)提供公共的服務(wù)。這可能對(duì)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展是非常重要的。”

盡管距離通用算力還有很長(zhǎng)的路要走，但量子計(jì)算機(jī)的算力優(yōu)勢(shì)已在多個(gè)領(lǐng)域具備廣闊應(yīng)用前景。據(jù)國(guó)盾量子介紹，在人工智能方面，量子計(jì)算的強(qiáng)大算力有助于人工智能識(shí)別模式，并幫助人工智能更好地作出決策。大數(shù)據(jù)和自然語(yǔ)言處理方面，利用并行計(jì)算優(yōu)勢(shì)，量子系統(tǒng)可以為機(jī)器學(xué)習(xí)帶來(lái)指數(shù)量級(jí)的加速。量子計(jì)算機(jī)未來(lái)的潛在應(yīng)用場(chǎng)景或?qū)⒑w經(jīng)濟(jì)、人工智能、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。

此外，在基于量子技術(shù)的加密通信領(lǐng)域，國(guó)盾量子也推出了國(guó)盾密語(yǔ)和國(guó)盾密郵等產(chǎn)品。據(jù)介紹，國(guó)盾密語(yǔ)是融合語(yǔ)音通訊隱私保護(hù)技術(shù)的無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品，可以保障用戶在電話、語(yǔ)音消息留言等過(guò)程中的信息安全。國(guó)盾密郵則是采用“一次一密”的密鑰分發(fā)技術(shù)的安全郵件產(chǎn)品，為用戶提供端到端的郵件安全收發(fā)服務(wù)。

量子計(jì)算是當(dāng)今前沿領(lǐng)域的一大關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已有多家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)陸續(xù)發(fā)布量子計(jì)算云平臺(tái)。5月25日，北京量子信息科學(xué)研究院發(fā)布了“夸父”量子計(jì)算平云臺(tái)，上線了136、18和10個(gè)量子比特的三枚超導(dǎo)量子芯片。

在海外，作為量子計(jì)算領(lǐng)域巨頭的美國(guó)IBM公司和谷歌公司都在2017年對(duì)外開(kāi)放接入量子計(jì)算機(jī)的云平臺(tái)。美國(guó)微軟公司也在2019年發(fā)布Azure Quantum量子計(jì)算云平臺(tái)，幫助用戶訪問(wèn)并使用來(lái)自多家廠商的量子硬件。

關(guān)于“祖沖之號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)未來(lái)的發(fā)展，“祖沖之號(hào)”量子計(jì)算常務(wù)副總指揮、國(guó)盾量子董事長(zhǎng)彭承志此前接受觀察者網(wǎng)等媒體記者采訪時(shí)說(shuō)，“我們希望在3-5年左右的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。這是繼證明‘量子優(yōu)越性’以后，量子計(jì)算要實(shí)現(xiàn)的的第二個(gè)里程碑，也是要爭(zhēng)奪的‘天王山’。”

彭承志表示，未來(lái)3-5年內(nèi)，誰(shuí)能率先實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)，誰(shuí)就能真正用這個(gè)云平臺(tái)去賺錢，不只是面向興趣用戶和科研用戶，而是可以真正售賣算力。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、“祖沖之號(hào)”量子計(jì)算總師朱曉波則表示，“我們?cè)诹孔佑?jì)算領(lǐng)域起步較早，光量子計(jì)算和超導(dǎo)量子計(jì)算在國(guó)際上都至少處于第一方陣的位置，大家的水平都差不多。”

朱曉波（左）、彭承志此前接受觀察者網(wǎng)等媒體采訪

但他也提醒，現(xiàn)在有些風(fēng)險(xiǎn)需要防范，比如國(guó)內(nèi)的量子計(jì)算被炒作得過(guò)于兇猛，使得原本該有的進(jìn)步的、真實(shí)的面貌沒(méi)有被呈現(xiàn)給廣大公眾，這樣很有可能會(huì)“捧殺”這個(gè)領(lǐng)域。

“在這里我要呼吁一下，我們的研發(fā)是一步一個(gè)腳印的，過(guò)多少個(gè)月就提升多少算力，現(xiàn)在我們還處于非常嚴(yán)肅的科研加技術(shù)迭代的階段，不是明天融一點(diǎn)資，發(fā)一點(diǎn)新聞，技術(shù)水平就上去了。實(shí)際上，這對(duì)會(huì)量子計(jì)算領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生非常大的傷害。 ”朱曉波說(shuō)，“但是，只要我們不走偏，持續(xù)有資源投進(jìn)來(lái)，既不浮夸，也不看不起自己，一步一步地走下去，那么在量子計(jì)算這個(gè)賽道上我們很有信心。”

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