上年底,百度研究院發(fā)布2020年十大科技趨勢預(yù)測,其中就提到過量子計(jì)算將會(huì)爆發(fā),沒想到他們的預(yù)測應(yīng)驗(yàn)的這么快。

10月16日,我國領(lǐng)導(dǎo)人在有關(guān)量子科技研究和應(yīng)用前景的第二十四次集體學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào):“要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性,加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局,把握大趨勢,下好先手棋,?！?/p>

量子計(jì)算被提升到了國家戰(zhàn)略層面。

恰好在一個(gè)月前的百度世界2020大會(huì)上,百度也全新發(fā)布量易伏平臺(tái),它是國內(nèi)首個(gè)云原生量子計(jì)算平臺(tái),開發(fā)者可以在該平臺(tái)注冊賬號(hào)即可進(jìn)行開發(fā)測試,無需再擁有一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),大大降低了開發(fā)者使用量子技術(shù)的成本,。

同時(shí)百度還全面升級(jí)了量子脈沖計(jì)算服務(wù)量脈,、國內(nèi)首個(gè)量子機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)工具量槳。通過構(gòu)建以百度量子平臺(tái)為核心的量子生態(tài),叩響了量子時(shí)代的大門,。

9月26日,段潤堯還與中科院計(jì)算所研究生王子和B站知名科普類UP主汪振興在百度APP上進(jìn)行了一次別開生面的直播——量子計(jì)算科普課,當(dāng)時(shí)吸引了超過15．3萬人觀看和互動(dòng),可見大眾對了解量子計(jì)算也有十分濃厚的興趣,。

無論從國家戰(zhàn)略、企業(yè)布局還是普通用戶的興趣方面,量子計(jì)算都已成為關(guān)注的焦點(diǎn),那它距離我們究竟有多遠(yuǎn)呢?我們國家的量子計(jì)算水平又處在怎樣的位置呢?

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未來已來,我們早已進(jìn)入量子時(shí)代

從1900年量子力學(xué)的出現(xiàn),到量子計(jì)算逐步落地應(yīng)用,中間已經(jīng)走過了120年。

過去30年,我們經(jīng)歷了全球互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的進(jìn)程,其實(shí)也可以看做是第一次量子技術(shù)革命時(shí)代,。伴隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),在這個(gè)信息時(shí)代里我們通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的互通互聯(lián),基于互聯(lián)網(wǎng)也形成了內(nèi)容,、游戲、社區(qū),、電商等一系列應(yīng)用,極大豐富了我們的工作和生活,。

但隨著量子計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,我們也將要迎來第二次量子計(jì)算革命浪潮。

量子計(jì)算機(jī)比普通計(jì)算機(jī)有更強(qiáng)的計(jì)算能力,舉個(gè)實(shí)際的例子,現(xiàn)有的量子計(jì)算機(jī)能用不到4分鐘時(shí)間,完成世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)IBM Summit大約1萬年的計(jì)算量,。

美國加州圣巴巴拉的量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的量子計(jì)算機(jī)

華為創(chuàng)始人任正非也曾提到,現(xiàn)在世界上最安全的密碼,如果用超級(jí)計(jì)算機(jī)去破譯,需要幾十萬年才能破解,但如果用量子計(jì)算機(jī)去破解,不用幾秒鐘就能成功,。

如此出色的計(jì)算能力,當(dāng)它應(yīng)用于各行各業(yè),不僅能大大縮短研發(fā)時(shí)間,還有可能出現(xiàn)顛覆式的創(chuàng)新。

10月27日,在百度舉辦的“百度無限『量』,大咖聊量子”科普課堂活動(dòng)中,百度研究院量子計(jì)算研究所所長段潤堯教授也提到,量子計(jì)算目前最有?的應(yīng)用是量?系統(tǒng)對現(xiàn)實(shí)世界的模擬,運(yùn)用量子計(jì)算機(jī)超強(qiáng)的計(jì)算能力,對現(xiàn)實(shí)世界發(fā)展趨勢的提前預(yù)判,進(jìn)而提升工作效率,。

美國《時(shí)代周刊》曾預(yù)測過量子計(jì)算改變我們世界的9大方面,其中包括更安全的飛行體驗(yàn),、探索更遠(yuǎn)的宇宙星球、汽車自動(dòng)駕駛落地,、提高天氣預(yù)報(bào)精度,、提升癌癥篩查精準(zhǔn)度,以及治療藥物的研發(fā)效率等等。

如此看來,量子計(jì)算離我們并不遙遠(yuǎn),而且與我們的生活將會(huì)息息相關(guān),。

當(dāng)然,技術(shù)是一把雙刃劍,如果量子計(jì)算技術(shù)被用來作惡,也會(huì)產(chǎn)生極大的破壞力,因此各個(gè)國家和企業(yè)都十分重視這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)和正確應(yīng)用,。

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大國戰(zhàn)略,量子計(jì)算乃必爭之地

目前世界各國已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到量子計(jì)算的重要性,并且在這項(xiàng)技術(shù)上砸入真金白銀:

2013年,日本成立量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu),計(jì)劃10年內(nèi)投入3．75億美元進(jìn)行量子技術(shù)研究;

2016年歐盟宣布投入11億美元啟動(dòng)“量子旗艦”計(jì)劃;

2019年德國投入6．5億歐元啟動(dòng)國家量子計(jì)劃,并且還宣布將于2021年擁有首臺(tái)量子計(jì)算機(jī);

2019年俄羅斯也提出了國家量子計(jì)劃,將在5年內(nèi)投入7．9億美元打造量子計(jì)算機(jī);

從2019年至今,還有英國、荷蘭,、印度等多國投入重金進(jìn)入量子科技領(lǐng)域搞研發(fā)以及人才培養(yǎng);

美國也在逐年加大量子計(jì)算領(lǐng)域的投入,他們在2021財(cái)年預(yù)算提案中對量子信息科學(xué)的投資相比2020財(cái)年將增加50%,。

量子計(jì)算成為了全球范圍內(nèi)大國必備的科研戰(zhàn)略,其重要性與日俱增。

在中國,量子科技同樣備受重視,早在2001年,中科院就成立了量子物理與量子信息研究部,2011年清華大學(xué)也成立了量子信息中心,2016年我國發(fā)射了人類歷史上首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”,2020年量子計(jì)算又被提升為國家戰(zhàn)略,。

那為什么我國選擇現(xiàn)在提出加快量子科技戰(zhàn)略呢?段潤堯在直播中表示,這是綜合因素使然,。近幾年量子科技不管在軟件、硬件還是算法上都有了巨大的突破,整體認(rèn)識(shí)水平的提升推動(dòng)了量子研究領(lǐng)域的進(jìn)步,同時(shí),量子計(jì)算已經(jīng)成為面對一些科技瓶頸時(shí)的新選擇,。在量子科技興起的大背景下,主要的發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)展開布局,在這種情況下,做好量子科技的戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局是必然的,。

據(jù)日本調(diào)研機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)顯示,從2014年至2018年,在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究論文數(shù)量上,美國以1948篇排名世界第一;中國以1495篇排名第二。

目前中國與美國在量子科技上也各有優(yōu)劣,中國在量子通信方面處于全球領(lǐng)先地位,美國則在量子計(jì)算領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,。

中金公司的報(bào)告顯示,當(dāng)前量子科技正處于從科研走向應(yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期,我國作為量子科技的第一梯隊(duì)成員,國內(nèi)的量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)勢必會(huì)加速發(fā)展,。

工商局的企業(yè)注冊數(shù)據(jù)也在印證這一判斷,目前我國有近4200家經(jīng)營范圍含“量子”的企業(yè),有87%的企業(yè)是在近5內(nèi)成立的。

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提前布局,百度讓“人人皆可量子”

量子計(jì)算在國內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入了快車道,。但同時(shí)我們也要認(rèn)識(shí)到這一領(lǐng)域發(fā)展中存在的短板,清華大學(xué)副校長,、中科院院士薛其坤近期接受采訪時(shí)表示在支撐設(shè)備、關(guān)鍵元器件以及人才儲(chǔ)備方面都存在挑戰(zhàn),。

在國外,谷歌,、亞馬遜、微軟等科技巨頭都已在量子計(jì)算領(lǐng)域有所斬獲,。

谷歌曾在2019年實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算能力的突破,即在世界第一的超算 Summit 需要計(jì)算一萬年的試驗(yàn)中,谷歌量子計(jì)算機(jī)只花費(fèi)了3分20秒;微軟也在2019年推出了量子網(wǎng)絡(luò)和量子計(jì)算云服務(wù),量子計(jì)算的商業(yè)化進(jìn)程也逐漸加快,。

在國內(nèi),阿里和百度先后于2017年和2018年成立量子計(jì)算研發(fā)機(jī)構(gòu),推動(dòng)國內(nèi)量子計(jì)算在技術(shù)探索、應(yīng)用落地和人才培養(yǎng)等方面的發(fā)展,。

對于量子計(jì)算未來在國內(nèi)的發(fā)展趨勢,百度CTO王海峰認(rèn)為:“一方面,以深度學(xué)習(xí)框架和云計(jì)算為代表的人工智能技術(shù)有望在量子計(jì)算軟,、硬件的研發(fā)過程中大顯身手,比如百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺(tái)就包含了量子機(jī)器學(xué)習(xí)工具集‘量槳’,可以支持開發(fā)者和科研人員更便捷地開發(fā)量子人工智能應(yīng)用;另一方面,隨著量子科技的發(fā)展,量子計(jì)算、量子通信以及量子精密測量等方面的先進(jìn)成果也將逐步融入人工智能的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用落地之中,?！?/p>

百度研究院量子研究所成立2年里就實(shí)現(xiàn)了3大跨越:

2019年發(fā)布了國際領(lǐng)先、國內(nèi)第一的云上量子脈沖系統(tǒng)“量脈”,。作為連接量子軟硬件的橋梁,量脈的性能指標(biāo)非常優(yōu)異;

2020年5月,發(fā)布了量子機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)工具“量槳”,使百度飛槳成為了國內(nèi)首個(gè),、也是目前唯一支持量子機(jī)器學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)平臺(tái);

9月,又推出了國內(nèi)首個(gè)云原生量子計(jì)算平臺(tái)量易伏,加速量子計(jì)算的商業(yè)應(yīng)用步伐。

在這次“百度無限『量』,大咖聊量子”科普課堂中,天體物理學(xué)博士馬志博也出席參與,并表示自己十分欣賞百度在量子計(jì)算領(lǐng)域的布局邏輯,他認(rèn)為百度的量子計(jì)算平臺(tái)很好的串聯(lián)了該領(lǐng)域的軟硬件和前后端,。

量易伏,、量脈、量槳構(gòu)建起以百度量子平臺(tái)為核心的量子生態(tài)

短短2年時(shí)間,百度就在量子計(jì)算領(lǐng)域成為國際一流的科技公司,。
今年年初,百度入選了《Analytics Insight》雜志評選的2020全球十大量子計(jì)算公司名單;另外,知名投資咨詢公司Investor place評選出全球未來十年值得買入的七大量子計(jì)算股票,百度也與Alphabet,、IBM、微軟等科技公司一同入榜,。

為了在國內(nèi)挖掘量子計(jì)算方面的人才,2020百度之星大賽還首次設(shè)置了量子計(jì)算賽題,讓量子計(jì)算的能力培養(yǎng)從00后抓起,。

在百度世界2020大會(huì)上,百度研究院量子計(jì)算研究所所長段潤堯教授喊出了“人人皆可量子”的愿景,他希望人們能夠有平等獲得“量子技術(shù)”這種尖端科技的權(quán)利。

9月26日和10月27日,段潤堯教授又分別參加了百度的兩場量子計(jì)算的科普課,通過直播和線下沙龍的方式,深入淺出的分享量子計(jì)算的知識(shí)和案例,以及百度量子目前的發(fā)展現(xiàn)狀,、最新技術(shù)進(jìn)展以及應(yīng)用成果,讓更多年輕人感知到量子技術(shù)即將帶來的變革,。

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小結(jié)

雖然量子技術(shù)的概念聽上去高深莫測,但它距離我們一點(diǎn)也不遠(yuǎn),當(dāng)我們在享受北斗衛(wèi)星精準(zhǔn)導(dǎo)航的時(shí)候,當(dāng)我們運(yùn)用更精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大豐收的時(shí)候,當(dāng)我們未來用醫(yī)學(xué)攻克罕見病癥的時(shí)候,背后都會(huì)有量子計(jì)算的存在。

在中國成為量子計(jì)算強(qiáng)國的道路上,百度作為一家高科技企業(yè),也有望用自己的技術(shù)實(shí)力和影響力助力中國搶占科技制高點(diǎn),。我們也期待人人皆可量子的時(shí)代早日到來!