《中國經濟周刊》 記者 王雨菲︱上海報道
(本文刊發于《中國經濟周刊》2020年第1期)
2019年有兩件事,把量子計算推向了人們關注的焦點。
一個是IBM公司在年初的國際消費類電子産品展覽會(下稱CES)上,展出了最新的量子計算機模型,把這項科技成果引入大衆視線;另一個,則是谷歌在《自然》雜志上發文,宣告“量子霸權”,還因此引發了一系列口水戰。
你可能不知道的中國量子計算
量子計算吸引著全球的科技巨頭,各國都看好量子計算的潛力。我國的科研人員和企業自然不會例外,近年來在多個技術路徑上探索。
2016年印發的“十三五”國家科技創新規劃中,將量子通信與量子計算機列入“科技創新2030——重大項目”中;2017年“十三五”國家基礎研究專項規劃中,量子通信與量子計算機被列爲“事關我國未來發展的重大科技戰略任務”的首位。
此外,2020年計劃開放安徽省合肥市量子信息科學國家實驗室,這將是世界上最大的量子研究機構。從我國量子計算研究領域現狀來看,金賢敏稱,中國是量子計算的重要玩家,有多個研究團隊與國外頂尖團隊實力相近。
最新消息顯示,2019年年底,潘建偉等與德國、荷蘭的科學家合作,首次實現了20光子輸入60×60模式幹涉線路的玻色取樣量子計算,這是國際上最前沿的紀錄。金賢敏補充道,發展光量子芯片技術,可以通過芯片上構建幾百甚至幾千的模式數來拓展量子計算資源,同樣可以在諸如玻色采樣等任務中演示所謂“量子霸權”,或者我們國內更常說的“量子優越性”。
借鑒國外“産學研用”的合作方式,國內首個量子計算産業聯盟于2019年12月12日正式成立。聯盟主導者是我國第一家以量子計算機爲主營業務的初創型公司本源量子。據本源量子副總裁張輝介紹,聯盟夥伴囊括高校、研究機構;應用面或是産業鏈上的企業,如人工智能、生物醫藥、區塊鏈、低溫制冷等領域;以及量子計算方向的同行。
我國幾大科技公司近年來同樣先後布局了量子計算。阿裏巴巴達摩院量子實驗室發布了量子計算雲平台,並推出了量子模擬器“太章”;百度研究院量子計算研究所開展量子計算軟件和信息技術應用業務研究;騰訊量子實驗室在量子AI、藥物研發等領域展開研究;華爲也推出了HIQ量子雲平台和“昆侖”量子計算模擬一體機。
大勢所趨 未來將來
阿裏達摩院發布的2020十大科技趨勢中,趨勢七就是量子計算進入攻堅期。阿裏達摩院認爲,目前量子計算正處于從實驗室走進實際應用的轉變之中。2020年量子計算將蓬勃發展,主要特點是技術上攻堅和産業化的加速階段。
技術方面,谷歌在硬件上的進展大大增強了行業對超導路線的樂觀預期,也對其他如光量子、離子阱等硬件路線造成嚴峻壓力。阿裏達摩院預測,2020年多個追趕者“或做出令人欽佩的複制性結果,或陷入高度複雜的工程噩夢”。
作爲兩個最關鍵的技術裏程碑,容錯量子計算和演示實用量子優勢將是量子計算實用化的轉折點。
容錯量子計算是指通過量子糾錯,避免硬件錯誤的累積。量子計算初創公司Xanadu把量子計算的應用前景歸納爲量子優化、量子機器學習、量子化學和量子金融四方面。具體可以用來解決物流供應鏈最優路線、快捷准確醫療診斷、優化互聯網搜索、量子人工智能、藥物與新材料發現、高效風險分析和投資決策金融服務等實際問題。
就在不久前的2020年CES展台上,福特展示了其智能汽車服務的宏偉願景。通過與微軟合作,采用量子計算啓發的算法,模擬在20秒內,將統籌優化的路線建議傳遞給每輛車,從而實現整體擁堵減少73%。
産業和生態方面,政府、企業和學術機構的規劃和投入將升級、擴大。僅從2019年的公開信息就能看出,美國、印度、德國、韓國、澳大利亞、加拿大等國家先後投入上億元人民幣,支持本國量子計算領域研究和開發。我國的量子信息科學國家實驗室也將于2020年迅速發展壯大。
責編:陳棟棟