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众多人工智能专家与从业者,都提出过这样一个命题:21世纪中叶,将是全球国家经济体、企业经济体及其他科学机构争夺“量子霸权”的时代。

无论是美国、欧洲还是中国,大量研究机构与智库都认为,对量子计算及量子通信技术实力的争夺将会日趋白热化。任何小的进步都将改变未来经济体之间的秩序。为何量子计算如此重要呢?

这里卖个关子,先来看另一个新闻:5月 3日,世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机宣布在中国诞生。这台光量子计算机是由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等协同完成参与研发的,是货真价实的中国血统。这意味着中国科学界和中国企业在世界范围内的”量子竞赛“中又迈出了坚实的一步。

一场近在咫尺的商业战,一场近乎无限的未来战

今天咱们就光量子计算机说起,聊聊量子计算技术究竟为何重要。同时我们也可以看到,今年阿里巴巴大力推出的NASA计划,也通过这台光量子计算机展现了令人惊艳的实际成果。从中或许可以看出阿里在未来科技战略中的战略指向已经日渐清晰。

【世界第一台光量子计算机:几年布局后的花开结果】

首先咱们来简单科普一下,到底什么是量子计算。

首先要了解一些量子是什么?量子是最小的、不可再分割的能量单位。这个概念在1900年由物理学家普朗克在德国物理学会上公布。这也宣告着人类对围观世界规则的推进到了全新领域。分子、原子、电子,其实都是量子的不同表现形式。也可以说,我们的世界都是由量子组成的。而更重要的是,量子的叠加状态遵循的是独特的量子力学规律。而遵照这种规律,人类可以模仿量子叠加的方式来进行运算。这也就是所谓的量子计算。

量子计算中,对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算。这些经典计算可以同时完成,并按一定的概率振幅叠加起来,给出输出结果。这被称为量子并行计算。

由于并行计算的在规则上的可能,利用量子相干叠加原理,计算机的计算能力随可操纵的粒子数呈现出惊人的指数增长,甚至可以为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供解决方案。

一场近在咫尺的商业战,一场近乎无限的未来战

总而言之,安装量子叠加状态输出的计算速度奇快。将传统计算机比作自行车,量子计算机就好比飞机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需0.01秒。

于是,量子计算对国家和经济的价值当然不言而喻。这次中国造光量子计算机的诞生看似石破天惊,其实已经经历了数年的积累,而今终于花开结果。

在为全新技术激动的同时,我们也不妨感叹一下阿里这家公司在布局未来科技上的前瞻性。因为这个石破天惊的计划背后,阿里竟然早在前年就已经正式参与了项目投入当中。

【解决未来的问题,并且制造未来:马云提出的NASA计划日渐清晰】

我记得2015年的时候,中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心正式挂牌成立。在这同时,中科院就与阿里巴巴集团签署了共同推动量子信息技术研发及应用的战略合作协议,联合成立中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室,而其目标十分明确,就是“研制量子计算机”。

当时中科院院士、中国科学技术大学副校长潘建伟就曾表示,阿里巴巴集团的加盟,开创了民营企业在战略性高科技领域大规模研发投入的先河,将有助于建立具有国际一流水平的研究平台和人才队伍,打通创新性研究成果和技术高效应用的渠道,为未来大数据时代的计算能力提升以及人才培养占据国际领先地位奠定坚实的技术基础和支撑。

一场近在咫尺的商业战,一场近乎无限的未来战

如今回过头来看这种布局,确实应该为阿里敢想敢干的勇气,以及说到做到的豪气点赞。就像我们知道阿里在云计算产业的提前布局收获颇丰一样,量子计算无论对经济、产业,还是对国家与社会都有着直接强烈的应用价值,提早布局当然好处更多。

在这里不禁联想到今年早些时候,马云在阿里首届技术大会上,宣布启动了面向未来科技的NASA计划。而量子计算绝对是全世界公认的人类未来科技的核心要素之一。与此不难看出,虽然NASA在今年才正式被公之于众。但其布局和早期筹备早已经在沉默中进行了很久。

浮出水面的NASA,绝不仅仅是突然公布的战略。而是伴随着一大波货真价实的技术输出与解决方案。这让我们理解马云所说的“致力解决未来几十年的问题”有了更多的联想空间——或许这个计划,不仅致力解决未来问题,更加可能制造一个未来出来。

【听起来很远,但量子计算的商业价值可能近在咫尺】

以上从战略层面上看,或许有点玄学的意思。但量子计算代表的全新计算能力其实离我们比想象中近的很多。

作为一种依靠特殊算法的计算能力和计算设备,量子计算虽然目前还不能广泛应用到各种场景当中。但很明显,其在某些特定领域的商用价值已经可以开始推进。

举个例子。我们知道,加密是我们每个人每天都在做的事情。小到我们自己的账号密码,达到国防、金融,都是加密技术的永久使用者。但在量子计算时代,任何密码近乎于都不是量子叠加算法的对手,因为通过超高速的并行运算,任何密码都可以超快速被破译出来。

而为了应对这种情况,基于量子计算的保密程序就变得非常有必要进行提取布局。毕竟我们不能等万能钥匙泛滥,人类没有任何秘密可言之后再换锁。而在现阶段进行量子加密技术的落实,则可说是维系人类社会正常进程的当务之急。

量子加密技术的市场由此可想而知,而阿里似乎又在赢得这一场赛跑——甚至是在竞争对手还没有进场的时候,它已经获得了奖牌。

布局量子计算底层技术和设备,就是为量子加密提供了技术支撑。而其对产业的价值绝不会低于云计算带来的行业改变。

所以我说,量子计算既是一场近在咫尺的商业战,又一场近乎无限的未来战。而阿里,在同时奔赴这两个战场。


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