阿里雲量子技術首席科學家施堯耘:2018將出現量子霸權

阿里雲量子實驗室首席科學家施堯耘 | 2018-02-21
阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任施堯耘預期,量子計算的不同流派、承載處理器的量子軟體,以至量子密碼,都將在2018年在各自的範疇內出現一番龍爭虎鬥。
阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任施堯耘預期,量子計算的不同流派、承載處理器的量子軟體,以至量子密碼,都將在2018年在各自的範疇內出現一番龍爭虎鬥。

2018年的量子計算(Quantum Computation)舞台將極其精彩 。首先會有甲公司搶先上台宣佈第一個實現「量子霸權」,也就是做出毫無置疑的經典電腦無法類比的量子處理器。接著就有乙公司出來拆台說他們的才是第一個。然後殺出個丙團隊毫無置疑地提升了經典模擬的能力,把這些量子處理器都徹徹底底、完完全全地模擬掉了。再接著丁公司宣佈更大的處理器……如此往復地在量子霸權的硝煙中上演量子經典的「魔道大戰」。

正熱鬧著的舞台底下有個火山可能今年爆發,噴射出宇宙中第一個拓撲量子比特(Topological Qubits)。下注拓撲量子計算的同仁們要麼大喜,但也有可能大悲 。喜,是自己做出來;悲,是別人所做的 。

各量子計算流派之較量

上半年佔據舞台的是超導(Superconductor)戲班。邊上不服氣的離子阱(Ion Trap)歌舞隊在下半年可能手握50至60幾個比特的利器,沖上舞台和超導團共演瑜亮一幕 。離子阱歌舞團終於熬出頭了;最大的獎賞是贏得了還沒談過或者沒有穩定量子物件的Amazon和Facebook的芳心。量子計算進入兩極世界時代。

承載量子處理器演出的量子軟體舞台也將在2018年更加富麗堂皇。VC(Venture Capital,創投基金)啊、大公司啊、各國政府啊、玩添磚加瓦的施工比賽,使得這個經典舞台會巨大到貌似可以承載1000年後量子處理器的規格。這個巨型舞台的頂端配備了量子演算法的煙花隊。最響的那種煙花是量子機器學習,最神秘的是優化演算法那種,而最璀璨的是化學類比。

料創新種籽將無聲掘起

2018年最值得留心的在我看來是舞台下面那些衣衫襤褸的不知名演員。他們手裡揣著的處理器只有四、五個比特,注意力絲毫不為台上的「霸權戲」所動,甚至對之嗤之以鼻。他們在努力地使得他們的比特和台上的截然不同。2018年可能有個創新的種籽無聲地落地,未來長成的大樹將顛覆現在的舞台。

量子街另一邊同時進行的是量子密碼和經典密碼的擂台賽。2018年的比賽將會愈演愈烈。之前被量子口水功噴得蓬頭垢臉的經典密碼苦練多年的「後量子密碼」拳,終於在今年把秘笈練到實用,以令人耳目一新的輕盈和量子密碼過招。看到經典密碼現在也在量子攻擊下刀槍不入,而且不需額外成本, 買經典隊隊服的觀眾越來越多。量子密碼有保命的絕世武功,但要在大眾場子上壓住經典啦啦隊的鼓噪,還需在產品品質和成本上有本質的提升。小型化、廉價的量子密碼產品可能在2018年推出,有望叩開近距離量子密碼規模化市場的大門。

施堯耘
阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任

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