世界知名量子技術專家施堯耘加盟 冀通過阿里雲將技術應用實現

阿里足跡團隊 | 2017-09-18
世界知名量子技術專家施堯耘加盟阿里雲,擔任量子技術首席科學家。
世界知名量子技術專家施堯耘加盟阿里雲,擔任量子技術首席科學家。

量子計算(Quantum Computation)的概念是在20世紀70、80年代出現,是基於量子物理學來進行的信息處理技術。根據美國權威科學雜誌《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)在運行人工智能程序,以及處理複雜的問題時,量子計算機速度有可能是傳統計算機的指數倍,而量子計算機甚至有能力製造出無法破解的密碼。

目前量子計算被視為下一代的計算技術,整個世界對此有著無限的想象。同時,有一批科學家正在以此為努力的方向。剛剛加入阿里巴巴旗下雲計算業務阿里雲,擔任量子技術首席科學家、負責阿里雲量子計算實驗室的施堯耘就是其中一人。

具備發展量子計算決心

施堯耘是世界知名的量子計算科學家、密歇根大學(University of Michigan)終身教授。他在1997年畢業於北京大學計算機科學專業,其後前往美國普林斯頓大學(Princeton University)深造;師從世界著名計算機科學家、計算機科學最高殊榮「圖靈獎」(Turing Award)目前惟一亞裔得主姚期智院士,與他一同進行量子計算相關研究。

施堯耘於2001年取得博士學位,在加州理工學院(California Institute of Technology)進行了一段時間的博士後研究之後,到了密歇根大學任教,並繼續量子信息科學的研究。2004年,施堯耘獲得美國國家科學基金會(NSF)「職業成就獎」(Career Award)。

施堯耘的研究涉及量子信息科學的多個方向,例如量子計算複雜度、量子系統的經典模擬及量子密碼學等。

屆指一算,施堯耘在學術界已經20年,加入阿里巴巴變相投身商業?他說︰「選擇阿里巴巴是因為我看到阿里發展量子計算的決心,正如當年發展雲計算一樣的堅定。」

施堯耘續指,量子計算和雲計算類似之處,在於它們都是前沿技術領域,正處於一個摸索前進的過程。阿里巴巴有發展雲計算的經歷,這對量子計算同樣幫助很大。

阿里巴巴於2015年7月通過阿里雲,與中國科學院在上海成立了「中國科學院——阿里巴巴量子計算實驗室」,這是亞洲範圍內首個量子計算研究中心,也是施堯耘看到阿里具有發展量子計算決心的其中一例。

此外,阿里雲在2017年3月宣佈了其量子加密通道正式於商用市場推出,而網商銀行就是全球首家在專有雲上完成量子加密通訊的金融企業。阿里雲成為全世界第一家可以提供量子加密資訊傳送服務的雲計算公司。

有望加強AI及客戶體驗

施堯耘希望為量子技術更多的實踐作出貢獻。 他會以「客戶第一」出發,希望日後利用量子技術為阿里的客戶提供更好的應用程式和服務。

施堯耘提到,量子技術可以提升運算的速度及準確性。這可用於加強人工智能(Artificial Intelligence)的能力,以至讓用戶有更好體驗。他說︰「現在AI是無處不在,有可能在未來體驗AI時,背後就有量子技術,比較保守來說,量子計算可以令AI更快更好。」

量子技術有機會為市場帶來顛覆性的影響。其中密碼學方面,大型的量子計算機具備破解公鑰密碼系統的能力,這使得公鑰密碼系統在未來一段時間會變得不安全。施堯耘指,下一步,公鑰密碼系統會逐步由不知道如何被量子計算機破解的密碼系統所取代,被稱為「後量子密碼學」。由此可以反映出量子計算能力之大,不是我們以傳統計算機的狀態所能想像得到的。

量子電腦形態尚在演變

第一代的量子計算,有可能是在背後默默地運作,而不是像大家當下看到的電腦般近在眼前。這讓量子計算的身份更顯「神秘」。施堯耘指,他在任教的密歇根大學在入門處展示最早期電腦「ENIAC」的其中一少部分。他說︰「整個ENIAC是非常大的,一整個房間,像很大的一隻Monster(怪獸)一樣。現在你到量子技術的實驗室參觀的話,也會看到類似的龐然大物。」

事實上,目前科研界仍在就量子計算背後使用的技術發展出不同流派,例如超導回路(Superconducting Loops)、離子阱(Ion Trap)、矽量子點(Silicon Quantum Dots)、拓撲量子比特(Topological Qubits)及鑽石空位(Diamond Vacancies)。

施堯耘指,應用不同的技術,出來的量子電腦會有不同的形態。就例如超導的方式,因為需要極低溫處理,因此它出來的樣子就像一台大冰箱;又例如用離子阱技術的,它看來就像是一個盒子。

他說︰「目前的量子技術,有點像40、50年代的傳統電腦,那時候同樣有不同的技術應用到電腦計算上,例如有一段時間是真空管,曾經獨佔鰲頭非常成功,但是後來又出現了電子管、精密管等,經歷了不斷演變的過程。現在的量子計算也是處於很多不同技術競爭的過程中,不斷在發展演變,最後量子計算機的樣子將會取決於那一種技術最終突圍而出。」

美權威料5年內實踐應用

MIT Technology Review於今年初發佈的全球十大突破技術榜單就提到,Google、微軟、阿里巴巴、IBM等巨頭佈局正在佈局量子技術,預計將於5年內進入實踐應用階段,成為提供「沒有限制的計算能力」的超級計算機。

除了MIT Technology Review,美國國家科學基金也啟動了1,200萬美元的量子保密通信項目。而歐盟就在去年發表了《量子宣言》(Quantum Manifesto),提出要投資十億歐元到量子技術項目之中,歐盟方面指出,未來十年,科學、產業和社會方面,定當出現變革性發展。中國也在去年發射了全球首顆量子實驗衛星「墨子號」。可以預視全球的量子技術發展將會加速。

阿里積極儲備科技人才

事實上,阿里巴巴集團董事局主席馬雲於今年初提出代號為「NASA」的計劃,希望通過儲備科技人才,組建一隊面向未來20年的強大強立團隊,確立良好機制,為服務20億人的第五大經濟體儲備核心科技。

施堯耘加入阿里,實在大大加強了阿里在量子技術方面的能力;而施堯耘將會繼續招聘,組織一支專注於量子技術研發及落地的團隊。他表示會招聘具備不同背景的人才,首要條件是受聘者要有聰明才智,同時需要跟他志同道合,有同樣的目標——推動量子技術有更多的實踐應用,從不同的場景提升人們的生活質素和體驗。

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