2018的量子計算是怎么跟AI一起兩開花的 本文告訴你答案

回首剛剛過去的2018，如果讓我回答一個“科技產(chǎn)業(yè)怎么看”的問題。那答案應(yīng)該是這樣的：上看AI，下看IoT，近看5G，遠看量子計算，千萬不要看區(qū)塊鏈，因為太亂，看了容易上頭。

這里咱們按下年初不睡覺，年底大家一起回家補覺的區(qū)塊鏈暫且不提。需要注意的是，2018年雖然都說科技行業(yè)遇冷啊什么什么的，但對于量子計算來說，這絕對是一個充滿了驚喜的大年。

假如說人工智能需要一些“兄弟技術(shù)”的幫助，那么量子計算絕對是死黨那個級別的。當(dāng)AI遇到量子計算，未來的某天絕對是“大鵬一日同風(fēng)起”。假如說今天的AI還在花果山招兵買馬，那么量子計算說不定哪天就會帶給AI大鬧天宮的機會。

說到大鬧天宮，就聯(lián)想到那個著名的句式……所以本文來和大家一起回顧一下，2018的量子計算是怎么跟AI一起兩開花的。

兩開花，兩開花

讓我們先來大概了解一下，AI和量子計算之間的聯(lián)系。

從邏輯上來說，AI改變的是計算的終極目標(biāo)，顛覆了經(jīng)典計算的工作方式；而量子計算改變了計算的原理，顛覆了經(jīng)典計算的來源。他們倆一頭一尾構(gòu)成了計算科學(xué)未來的想象空間。而且毫無疑問，二者在未來必然是相互支撐的：復(fù)雜的強AI需要龐大算力，當(dāng)經(jīng)典計算不足以支撐一個今天還無法想象的智能體時，量子計算必須扛起這個重任。

姚期智院士有一個判斷，他認(rèn)為“如果能夠把量子計算和AI放在一起，我們可能做出連大自然都沒有想到的事情”。

如果說奪造化之神奇的那一天還很遠，那么近處的量子計算與AI耦合在2018年已經(jīng)陸續(xù)發(fā)生。比如谷歌人工智能量子團隊在去年提出了QNN，即量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。他們認(rèn)為，這一網(wǎng)絡(luò)可以用量子計算的方式提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作效率，從而利用在AI上更快達成量子霸權(quán)。

而AI對量子計算的幫助，也在這一年里顯著增長，比如在量子噪音的對抗，以及對量子計算錯誤率的計算上，大量深度學(xué)習(xí)算法開始參與其中。

總體來看，量子計算在未來的某一天與AI相遇，將可能是改變?nèi)祟悮v史走向的大事。而在剛剛過去的一年，這場相遇已經(jīng)開始了一點點暖場。

向著量子霸權(quán)沖鋒！

與AI的結(jié)合只是去年量子計算進步的零星篇章，真正構(gòu)成年度主旋律的，是互聯(lián)網(wǎng)與科技公司紛紛重倉量子股，尤其在上半年，一度打出了量子計算的小高潮。

去年年初，IBM在此前宣布研發(fā)出了“支持50 個量子比特的計算機”之后，又公布了規(guī)模宏大的量子計算計劃IBM Q。這個計劃預(yù)計在四大洲建立區(qū)域中心，進行國際化的量子計算研究。

而IBM的老對手英特爾，也在去年宣布量產(chǎn)了 49 量子比特的計算芯片，并強調(diào)該芯片已經(jīng)可以商用。

而縱觀2018，行業(yè)內(nèi)的頭號玩家谷歌依舊是量子計算戰(zhàn)場上最閃亮的那顆星。

去年3月份，谷歌公布了名為Bristlecone的芯片，并宣稱這款芯片可以支持72個量子比特的計算。谷歌相關(guān)團隊負(fù)責(zé)人John Martinis在當(dāng)時提出，Bristlecone已經(jīng)可以支持超越所有經(jīng)典計算的量子計算，并認(rèn)為年內(nèi)就會實現(xiàn)“量子霸權(quán)”。在下半年，谷歌宣布將與NASA合作，利用NASA的超級計算機測試Bristlecone的性能，為挑戰(zhàn)量子霸權(quán)做最后的調(diào)整。

科技巨頭們的努力，都是面向一個目標(biāo)：達成量子計算可以超越人類最強大超級計算機的挑戰(zhàn)，從而實現(xiàn)“量子霸權(quán)“。

這條路還在繼續(xù)，今年我們或許會看到越來越多的量子比特數(shù)被攻克，當(dāng)然量子計算的絕對霸權(quán)或許還有很長的路要走。

逐漸成型的中國量子計算產(chǎn)業(yè)

2018年，另一個值得矚目的量子計算產(chǎn)業(yè)趨勢，在于中國量子計算勢力強勢刷存在感。

當(dāng)然了，動輒天價投入的量子計算目前還是巨頭的玩物，在2018，華為與BAT相繼亮出了自己的量子計算戰(zhàn)略，并在人才、科研等配套領(lǐng)域開始了資源部署。

走得最快的是阿里。繼2017年宣布量子計算戰(zhàn)略之后，在去年5月，達摩院量子實驗室施堯耘團隊宣布研發(fā)成功了量子電路模擬器“太章“，成功模擬了81比特40層的隨機量子電路，在當(dāng)時的量子計算模擬器當(dāng)中是世界最優(yōu)。

隨后，百度和騰訊也在年內(nèi)陸續(xù)宣布了量子計算研究計劃，公布了相關(guān)研究團隊，并在量子計算安全等領(lǐng)域制定了商用路線。

在10月，華為公布了量子計算模擬器HiQ，其能夠模擬42量子比特電路，量子糾錯模擬數(shù)十萬量子比特電路。這將中國科技巨頭的量子之路又推進了一步。

此外，中科院潘建偉院士團隊在過去一年中展示了不少新成果，浪潮等計算科技企業(yè)加強了對量子計算方向的投入。各地方政府在量子計算規(guī)劃下培養(yǎng)起了量子相關(guān)方向的創(chuàng)業(yè)企業(yè)。

加上量子研究基地、新的量子計算實驗室紛紛上馬，中國的量子計算產(chǎn)業(yè)在2018年逐漸完善出了清晰、立體化的產(chǎn)業(yè)格局。

這是一場中國面孔不會再錯過的游戲。下一步，或許屬于中國品牌的量子計算機。

搶占“量子資源”的新一輪科技競賽

過去一年，另一個量子計算的相關(guān)趨勢，來源于與政治經(jīng)濟格局的緊密相關(guān)。

我們都知道，量子計算可以看作是今天計算資源的無限擴大，而這種資源進化可能性，對于國家和地區(qū)經(jīng)濟來說顯然是戰(zhàn)略性的。在量子計算越來越成熟的今天，國家層面的量子布局甚至爭搶，也開始趨近白熱化。

剛剛過去的12月，美國國會宣布通過了一項旨在加強美國量子計算領(lǐng)域領(lǐng)先地位的法案，特朗普即將簽署生效。這項法案包含建設(shè)國家級量子計算項目、確保量子計算技術(shù)不外流等多個方面。美國科技媒體一致認(rèn)為，這項法案在國際貿(mào)易局勢的背景下，將可能把發(fā)展量子計算置于美國頭等大事的位置。

美國政府直接參與量子計算布局，在這兩年呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢。相關(guān)技術(shù)的禁止出口等級也直線上升。很顯然，新一輪的科技競賽已經(jīng)被美國拉開了大幕。

這一背景下，2018年中國、歐盟、英國、加拿大、日本都開始大手筆投入量子計算布局。到了2019年，很大概率上我們可以想見量子計算會散發(fā)出更多競爭甚至火藥的味道。然而在一項基礎(chǔ)科技開始成熟時，這或許也是國際格局下必然生長出的結(jié)果。

換個視角看，過去一年國際量子計算的科研協(xié)同也在加強。比如8月份有媒體報導(dǎo)，中國科研團隊參與的國際量子計算項目，利用硅光子集成技術(shù)開發(fā)出一款通用光量子計算芯片，這是推動光量子計算機大規(guī)模實用化的重要一步。

2018年，AI日思夜想的好朋友量子計算，已經(jīng)在到來之路上展示出了清晰的身影。而且這個不凡的名字剛一上場就卷起了不少風(fēng)云。有理由相信，2019年的量子計算會有更多進展，甚至一些爆炸性新聞也在醞釀當(dāng)中。但是歸根結(jié)底，量子計算還是一項相對樂觀的長期科技。

山遙路遠，但篤定相逢便是榮幸。