·“量子科技是強(qiáng)國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn),但不能一哄而上,低水平重復(fù)內(nèi)卷,或片面追求發(fā)論文、搶專(zhuān)利,各自為戰(zhàn),閉門(mén)造車(chē),而缺少真正的技術(shù)投入和系統(tǒng)配合。”
·“當(dāng)下量子系統(tǒng)的規(guī)模非常重要,而這很大程度上取決于芯片?!?/p>
當(dāng)前,發(fā)展量子計(jì)算和人工智能已成為世界各國(guó)的重要戰(zhàn)略,兩者交匯而生的量子人工智能更是發(fā)展迅速。隨著底層芯片技術(shù)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多基于真實(shí)量子計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用正在成為現(xiàn)實(shí)。
從左至右分別為:蔣昌建、吳俊杰、金賢敏、楊林。圖源:圖靈量子9月3日,在2022世界人工智能大會(huì)“量子人工智能論壇”上,多位大咖齊聚討論,量子計(jì)算為何在當(dāng)下如此備受重視?真正的應(yīng)用級(jí)量子人工智能距離我們還有多遠(yuǎn)?
在中國(guó)科學(xué)院院士、深圳國(guó)際量子研究院院長(zhǎng)、南方科技大學(xué)物理系講席教授俞大鵬看來(lái),后摩爾時(shí)代,算力決定一切,需求把量子計(jì)算推到了前臺(tái)。
俞大鵬認(rèn)為,推動(dòng)現(xiàn)在的第二次量子革命有三大驅(qū)動(dòng)力:首先是經(jīng)典的量子力學(xué)方程仍無(wú)法精確求解,本身需要繼續(xù)深入發(fā)展。其次,現(xiàn)在數(shù)據(jù)量每年翻番增長(zhǎng),算力需求也飛速提升。但隨著晶體管的尺寸逐漸接近物理極限,算力接近天花板,算力需求和供給的缺口與日俱增,信息時(shí)代呼喚顛覆性信息處理技術(shù)。第三,人們對(duì)微觀世界的操控能力大幅提升,微納加工技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)原子級(jí)的精準(zhǔn)操控。
俞大鵬也強(qiáng)調(diào),量子科技是強(qiáng)國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn),但不能一哄而上,低水平重復(fù)內(nèi)卷,或片面追求發(fā)論文、搶專(zhuān)利,各自為戰(zhàn),閉門(mén)造車(chē),而缺少真正的技術(shù)投入和系統(tǒng)配合。
金賢敏 圖源:圖靈量子上海交通大學(xué)教授、圖靈量子創(chuàng)始人金賢敏則在演講中表示,未來(lái)10到15年中國(guó)都特別需要硬科技的支撐,國(guó)家、社會(huì)和資本都在擁抱高科技,對(duì)于高科技來(lái)說(shuō)應(yīng)該是一個(gè)黃金時(shí)代。雖然量子計(jì)算的技術(shù)路徑有多種,也各有優(yōu)劣,但光量子領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)將近的信號(hào)日益明顯,依托傳統(tǒng)的光芯片技術(shù),甚至光電混合技術(shù),可以完成大規(guī)模集成。
金賢敏認(rèn)為,“當(dāng)下量子系統(tǒng)的規(guī)模非常重要,而這很大程度上取決于芯片。而光量子芯片正是圖靈量子的護(hù)城河。除了設(shè)計(jì)、制備芯片,圖靈量子還堅(jiān)持自主流片,并率先在無(wú)錫建設(shè)光量子芯片中試線。沒(méi)有自主可控的流片,芯片的快速迭代和商用化生產(chǎn)就是空中樓閣。”
吳俊杰 圖源:圖靈量子國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院量子信息研究所兼高性能計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任吳俊杰歷數(shù)了量子計(jì)算40年來(lái)發(fā)展的有起有伏,但整體水平穩(wěn)步提升,逐漸從量變邁向質(zhì)變。具體的表現(xiàn),首先是量子計(jì)算從物理學(xué)理科研究向理工結(jié)合演進(jìn),其次在于量子計(jì)算研究開(kāi)始邁入應(yīng)用層產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。最后,非常直觀的是2021年,量子信息科學(xué)列入普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄的新專(zhuān)業(yè)名單。
“現(xiàn)在量子計(jì)算挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,尚沒(méi)有確定的技術(shù)路線直接通向成功,我國(guó)當(dāng)以高水平科技自立自強(qiáng)為目標(biāo),以理性科學(xué)的態(tài)度、以開(kāi)放協(xié)同的方式發(fā)展量子計(jì)算,抓住跨層次交叉的新機(jī)遇,聚力攻關(guān)取得技術(shù)突破?!眳强〗苷f(shuō)道。
陸子輝圖源:圖靈量子中銀金科創(chuàng)新研究中心技術(shù)總監(jiān)、人工智能技術(shù)專(zhuān)家陸子輝從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用角度談到了量子計(jì)算在金融領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
具體而言,在風(fēng)險(xiǎn)控制中,量子計(jì)算不僅能大幅提升安全性,提升支付速度,間接減少銀行機(jī)構(gòu)的人工成本,量子計(jì)算機(jī)還可生成虛擬的詐騙交易數(shù)據(jù),提高AI反欺詐精度。在投資研究中,量子計(jì)算具有組合優(yōu)化功能,能夠加強(qiáng)投資組合的多樣化,重新平衡投資組合,在更準(zhǔn)確地反映市場(chǎng)條件和投資者的目標(biāo)的前提下加快計(jì)算速度。在量化交易中,無(wú)論是短線博弈、算法優(yōu)化還是系統(tǒng)耦合,量子計(jì)算都顯示出了明顯優(yōu)勢(shì),能夠顯著提高收益水平。
錢(qián)琨 圖源:圖靈量子在醫(yī)療領(lǐng)域,量子計(jì)算和人工智能的融合也已有具體應(yīng)用。復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院規(guī)劃與管理中心主任錢(qián)琨表示,當(dāng)下對(duì)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)的需求日益提升,隨著互聯(lián)網(wǎng)+AI醫(yī)療的服務(wù)生態(tài)趨向成熟,基于數(shù)字孿生技術(shù)的未來(lái)元醫(yī)療嶄露頭角。
錢(qián)琨談到,通過(guò)智能化與云服務(wù),能突破時(shí)空局限,讓診療前置化、服務(wù)多端化。由于量子計(jì)算方式和載體的特殊性,量子計(jì)算和人工智能的融合,可以為細(xì)胞數(shù)字孿生與微生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建與驅(qū)動(dòng)提供更有效率、高質(zhì)量和多樣化的算法形態(tài)與支持,在助力病毒疫苗研發(fā)、個(gè)性化診療與疾病預(yù)測(cè)、細(xì)胞數(shù)字孿生、生物芯片都有很好的表現(xiàn)。
張奧宇圖源:圖靈量子除此之外還有生物制藥領(lǐng)域,生物制藥是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)且長(zhǎng)耗時(shí)的過(guò)程?,F(xiàn)在研究人員可利用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)來(lái)提高藥物發(fā)現(xiàn)的效率,也經(jīng)常以此來(lái)評(píng)測(cè)量子計(jì)算的發(fā)展階段。亞馬遜云科技大中華區(qū)解決方案研發(fā)中心資深應(yīng)用科學(xué)家張奧宇從自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)談道,“亞馬遜云科技借助便捷的技術(shù)平臺(tái)和不斷壯大的生態(tài),形成了獨(dú)特的量子計(jì)算探索之藥物發(fā)現(xiàn)方案,幫助客戶(hù)研究藥物發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,例如分子對(duì)接,蛋白質(zhì)折疊等。通過(guò)Amazon Braket調(diào)用量子計(jì)算資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí)調(diào)用經(jīng)典計(jì)算資源進(jìn)行對(duì)比,從而讓客戶(hù)獲取研究的新思路,提升研究效率。”
吳康寧圖源:圖靈量子在診斷領(lǐng)域,量子計(jì)算結(jié)合生信大數(shù)據(jù),未來(lái)可望實(shí)現(xiàn)“知?jiǎng)t能治、診療合一”。據(jù)上海申摯醫(yī)療科技有限公司CTO吳康寧介紹,基于化學(xué)、解剖學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也在不斷發(fā)展。在診斷領(lǐng)域,由于AI人工智能、數(shù)字孿生、精準(zhǔn)平臺(tái)能力、透明病理、多組學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等技術(shù)、因素的推動(dòng),舒適無(wú)感、時(shí)空間動(dòng)態(tài)可視化、活體檢查、多尺度觀察的透明診斷方興未艾。而借助量子計(jì)算結(jié)合生信大數(shù)據(jù)助力科研分析,未來(lái)更有希望實(shí)現(xiàn)超級(jí)醫(yī)學(xué)智能、DNA級(jí)別全息微觀可視化和瞬時(shí)生物計(jì)算及合成,叩開(kāi)人類(lèi)生命奧秘之門(mén)。