百度計(jì)劃在五年內(nèi)組建世界一流的量子計(jì)算研究所

昨日，百度宣布成立量子計(jì)算研究所，開展量子計(jì)算軟件和信息技術(shù)應(yīng)用業(yè)務(wù)研究，悉尼科技大學(xué)量子軟件和信息中心創(chuàng)辦主任段潤(rùn)堯教授出任百度量子計(jì)算研究所所長(zhǎng)，直接向百度總裁張亞勤匯報(bào)。百度計(jì)劃在五年內(nèi)組建世界一流的量子計(jì)算研究所，并逐步將量子計(jì)算融入到業(yè)務(wù)中，成為阿里巴巴、騰訊之后，又一進(jìn)軍量子計(jì)算的國(guó)內(nèi)巨頭之一。

量子糾纏特性與應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜叶螡?rùn)堯

段潤(rùn)堯，本科和博士均就讀于清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系，師從應(yīng)明生教授。悉尼科技大學(xué)終身教授，澳大利亞研究理事會(huì)（ARC）Future Fellow，自 2016 年 9 月 15 日起擔(dān)任量子軟件和信息中心創(chuàng)辦主任。主要從事量子計(jì)算和量子信息論，特別是有關(guān)量子糾纏特性與應(yīng)用以及量子通信信道容量等方面的研究。在量子狀態(tài)/操作分辨、利用有噪量子信道進(jìn)行精確通信、量子糾纏轉(zhuǎn)換理論等課題上做出一系列重要貢獻(xiàn)。

2016 年，他與來自巴塞羅那自治大學(xué) (UAB) 的 Andreas Winter 教授合作首次用量子信息論方法給出著名的 Lovász number 的完整信息論解釋，從而解決了信息論和圖論中自 1979 年以來一直懸而未決的公開問題。

截至目前，他已經(jīng)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊會(huì)議上發(fā)表論文 80 余篇。曾主持或作為主要參與人完成量子計(jì)算方面多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，一個(gè) 863 項(xiàng)目，以及兩項(xiàng) ARC 項(xiàng)目。曾于 2013-2016 年擔(dān)任 QIP 會(huì)議（量子計(jì)算和量子信息科學(xué)理論方面最頂級(jí)的學(xué)術(shù)會(huì)議）管委會(huì)委員和 2015 年主席，并作為組委會(huì)主席成功在悉尼舉辦 QIP2015。

段潤(rùn)堯出任百度量子計(jì)算研究所所長(zhǎng)，將直接向百度總裁張亞勤匯報(bào)。段潤(rùn)堯?qū)用税俣壬罡袠s幸，表示將全力推動(dòng)"百度量子、量子百度"的研究規(guī)劃，計(jì)劃五年時(shí)間里在百度組建世界一流的量子計(jì)算研究所，并在之后五年將量子計(jì)算逐漸融入百度的業(yè)務(wù)中來。

繼阿里巴巴、騰訊之后進(jìn)軍量子計(jì)算

量子計(jì)算是基于量子力學(xué)的全新計(jì)算模型，與傳統(tǒng)計(jì)算理論不同，它的運(yùn)行基于量子比特，利用量子疊加和量子糾纏等獨(dú)特的量子效應(yīng)進(jìn)行信息處理，可以極大提高計(jì)算效率，同時(shí)也將對(duì)信息安全提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

量子計(jì)算目前主要應(yīng)用于復(fù)雜的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與計(jì)算難題，以及基于量子加密的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)，隨著人工智能對(duì)計(jì)算能力的需求不斷提升，量子計(jì)算提供了一種從根本上增強(qiáng)計(jì)算能力的思路，其核心優(yōu)勢(shì)是可以進(jìn)行高速并行計(jì)算。同時(shí)，量子計(jì)算機(jī)可以完美地解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬量子系統(tǒng)時(shí)遇到的海量存儲(chǔ)和指數(shù)時(shí)間問題，是進(jìn)行高效量子模擬的天然選擇。

量子計(jì)算機(jī)一方面在運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法時(shí)可以更快、更高效，另一方面通過量子輔助優(yōu)化，可以解決現(xiàn)有許多重要優(yōu)化問題，包括基于隨機(jī)梯度下降的各類算法等，克服了速度與成本問題，將是邁向強(qiáng)人工智能的重要道路。

量子計(jì)算機(jī)在金融、醫(yī)藥、化學(xué)、材料、人工智能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間，有望應(yīng)用于人工智能（如自動(dòng)駕駛軟件）、藥物發(fā)現(xiàn)、天氣預(yù)報(bào)、金融建模、以及高效全局的最優(yōu)搜索（如解決交通擁堵問題、快速信息檢索）等。

國(guó)內(nèi) BAT 三家如今已全部入局量子計(jì)算。

在 2015 年，阿里云就和中國(guó)科學(xué)院共同成立「中國(guó)科學(xué)院 - 阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室」，開展量子計(jì)算的前瞻性研究。2017 年 9 月 11 日施堯耘正式宣布加入阿里巴巴，隨后擔(dān)任阿里云量子計(jì)算的首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)組建阿里云量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室 (AQL)。在去年云棲大會(huì)首日，施堯耘與中科院潘建偉院士共同推出了由阿里云與「中國(guó)科學(xué)院 - 阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室」聯(lián)合開發(fā)的「量子計(jì)算云平臺(tái)」。

今年 2 月 22 日下午，在安徽合肥中科大舉辦的「中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院 2018 年度工作會(huì)議」上，潘建偉院士正式發(fā)布中科院聯(lián)合阿里云打造的 11 量子比特超導(dǎo)量子計(jì)算的云平臺(tái)。

阿里之后，騰訊 SNG 也于 2017 年 12 月宣布成立量子實(shí)驗(yàn)室，任用了張勝譽(yù)作為其首位杰出科學(xué)家。該實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是網(wǎng)羅量子相關(guān)的算法、復(fù)雜性、通訊、模擬、量子物理、量子化學(xué)等各方面的人才，甚至有計(jì)劃跟人工智能技術(shù)相結(jié)合。

國(guó)外，谷歌、IBM、微軟等巨頭正在「量子霸權(quán)」上你追我趕；國(guó)內(nèi)，BAT 的紛紛入局也拉開了量子計(jì)算的搶灘戰(zhàn)。