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刊名:计算物理
主办:中国核学会
ISSN:1001-246X
CN:11-2011/O4
语言:中文
周期:双月
期刊分类:物理学
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研究论文

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百度量子:难度堪比登月,也要让量子计算触手

来源:计算物理 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2022-08-31

作者:网站采编

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【摘要】面对重重困难,“年轻”的百度量子还是创下了多个里程碑。2018年3月百度量子成立,到2019年7月发布量子脉冲云计算系统——量脉,支持核磁共振量子计算;2020年5月,与飞桨联合发布量

  面对重重困难,“年轻”的百度量子还是创下了多个里程碑。2018年3月百度量子成立,到2019年7月发布量子脉冲云计算系统——量脉,支持核磁共振量子计算;2020年5月,与飞桨联合发布量子机器学习工具集——量桨,同年9月推出百度量子平台和国内首个云原生量子计算平台——量易伏。随后百度量子还推出了集教材、视频、课程和编程一体化的量子学习知识库“量易简”。

  虽然量易伏平台的功能还相对有限,但它的出现还是对解决影响量子计算发展关键难点有所帮助。

  一系列阶段性成果以及商用型量子计算机的亮相,表明量子计算正在快速发展,但我还是会为这四个字加上“实验室、研究所”等前缀,似乎量子计算与终端用户之间,还隔着无数只薛定谔的猫,既看不到更摸不着。

  尽管潜力很大,但在量子计算前进的道路上也是困难重重。段润尧提到,从量子芯片设计、比特标定、硬件平台、软硬件口的量子硬件,到包括操作系统、云平台等的量子软件,再到应用平台、应用算法、量子服务等量子应用,量子计算产业之路难度“堪比登月”。

  写在最后

  量子计算作为一种全新计算范式,在教育科研、数字经济、人工智能、信息安全、金融科技、材料模拟等众多领域具备独特优势,可以轻松解决经典计算机无法处理的难题,带来颠覆性效率升级。例如,量子计算仅需1秒就能破译RSA公钥密码系统,而经典计算机则需要10万年以上。

  百度量子提供了从量子底层硬件到上层应用等全方位的教学、实践、应用案例,极大降低了量子人才的培养门槛和成本。并且,百度量子生态中与高校、科研机构的合作也是重要组成部分,包括助力多所中科院研究所将量子硬件转化为量子算力、助力香港大学量子信息课程建设、助力太原理工量子计算课程建设等等。

  当然,尽管百度量子朝着让量子计算触手可及,“人人皆可量子”的愿景更近了一步,但接下来仍有重重困难。未来,百度量子将如何应对挑战,又将以何种方式让量子计算在广阔的应用场景下发挥价值,值得期待。

  段润尧提到,发展量子计算产业还需要钱、时间、人才这三大基础,钱和时间是有限资源,而难以速成的量子计算专业人才仍旧是“稀缺资源”,目前仍旧缺少成熟的培养渠道。

  前路遥遥,但通过百度量子的本次分享,至少让我们看到了量子计算机硬件、量易伏等软件平台、可以预见的量子计算应用场景。百度超导量子计算机已经在量子化学、量子模拟、量子图像分类、量子文本分类等领域得到应用。对于很多关注量子计算的用户而言,百度量子提供的量易伏APP等工具,成为零距离、零门槛甚至零投入接触量子计算的平台,能够以量子编程等形式,更清晰、直观的了解量子计算及其价值。

  段润尧还针对量子计算的高效性做了更多介绍,如在药物研发方面,经典计算机难以刻画蛋白质的三维结构变化,但是量子计算机能够高效进行量子模拟,帮助预测蛋白质结构,加速药物研发、降低试错成本;在金融科技领域,包括衍生品定价、投资组合优化、风险评估,经典计算机必须使用不显示的假设来简化场景,而量子计算机则可以解决能够充分体现现实世界复杂性的问题。

  在2017年买下那本《图解量子力学》时,很难想象五年后就已经能够在不足一米的地方观察量子芯片、量子计算机。对于量子计算的应用,正如段润尧所提到尽管理论上已经没有障碍,但行业仍旧是处在摸着石头过河的阶段。想要构建健康的量子生态,还需要开发者、科技公司、科研机构等每一个组织都做好自己擅长的事情。

  由此不难看出量子计算的价值和重要性,在《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中,新一代人工智能、量子信息、集成电路成为优先发展的三驾马车;在《国家创新驱动发展战略纲要》中指出要发展引领产业变革的颠覆性技术,比如移动互联技术、量子信息技术、空天技术等。另外数据显示,到2031年量子计算产业规模预计达到8000亿元,有69%的全球大型企业计划将采用量子计算。


文章来源:《计算物理》 网址: http://www.jswlzz.cn/zonghexinwen/2022/0831/659.html


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