繼Google、IBM、微軟之后,中國(guó)科技公司也開始涉足量子計(jì)算。
7月30日下午,阿里巴巴集團(tuán)旗下阿里云宣布聯(lián)合中科院成立一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)室,共同開展在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的前瞻性研究,研制量子計(jì)算機(jī)。當(dāng)天,“中國(guó)科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”正式在上海成立。
量子計(jì)算機(jī)是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律,進(jìn)行高速運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置,一旦實(shí)現(xiàn),意味著計(jì)算速度會(huì)有數(shù)十億倍的提高。這一計(jì)算能力的飛躍,將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越從算盤到當(dāng)代超級(jí)計(jì)算機(jī)的提升。以阿里最近推出的“人臉識(shí)別”判斷,量子計(jì)算可以達(dá)到的處理速度令人難以想象。假設(shè)人們把這種量子計(jì)算機(jī)運(yùn)用到監(jiān)控領(lǐng)域,它可以瞬間在數(shù)據(jù)庫(kù)中掃描60億地球人的臉,并實(shí)時(shí)辨別出一個(gè)人的身份。
阿里云宣布了研制量子計(jì)算機(jī)的計(jì)劃——真正意義上的通用量子計(jì)算機(jī)15年后或?qū)?wèn)世。中科院院士潘建偉教授介紹,“我們的目標(biāo)是通過(guò)10-15年的努力,構(gòu)建新一代的量子計(jì)算機(jī),解決目前最好的超級(jí)計(jì)算機(jī)都無(wú)法解決的問(wèn)題,這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)的速度比當(dāng)前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快百億億倍。”
根據(jù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的研究計(jì)劃:預(yù)計(jì)到2025年,量子模擬將達(dá)到當(dāng)今世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的水平,初步應(yīng)用于一些目前無(wú)法解決的重大科技難題;到2030年,研制具有50-100個(gè)量子比特的通用量子計(jì)算原型機(jī),突破大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)的芯片工藝,從物理層設(shè)計(jì)、制造,到算法運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),全面實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算功能,并應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理等重大實(shí)際問(wèn)題。
阿里巴巴集團(tuán)首席技術(shù)官王堅(jiān)表示:“如果要在如今的前瞻技術(shù)中選擇,我一定選擇量子計(jì)算。量子信息科技浪潮,將對(duì)云計(jì)算產(chǎn)生革命性影響,真正為人類提供沒(méi)有限制的計(jì)算能力。從追隨者成為引領(lǐng)者,這是每一個(gè)科技公司的偉大機(jī)遇。”
實(shí)驗(yàn)室將結(jié)合阿里云在經(jīng)典計(jì)算算法、架構(gòu)和云計(jì)算方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),以及中科院在量子計(jì)算和模擬、量子人工智能等方面的優(yōu)勢(shì),探索超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的下一代超快計(jì)算技術(shù)。
此外,阿里巴巴集團(tuán)和中科院還將緊密合作,實(shí)現(xiàn)量子保密通信技術(shù)在電子商務(wù)和數(shù)據(jù)中心安全方面的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
量子保密通信可能是雙方合作中最先落地的成果。早在2012年初,中科院院士、中科大常務(wù)副校長(zhǎng)潘建偉教授帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在安徽省合肥市建成了國(guó)際上首個(gè)規(guī)模化的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)。2013年,中科院又啟動(dòng)了千公里光纖量子通信骨干網(wǎng)工程“京滬干線”項(xiàng)目,建設(shè)連接北京、上海的高可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)。
目前,北京、上海、合肥、濟(jì)南量子通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建成,只要再完成城市間線路上的接通,預(yù)計(jì)到2016年就可以實(shí)現(xiàn)京滬廣域量子保密通信。此外,中科院將于2016年前后發(fā)射首個(gè)量子通信衛(wèi)星。
潘建偉教授介紹,中國(guó)科學(xué)院在量子信息技術(shù)方面處于國(guó)際先進(jìn)水平,在過(guò)去十余年間,相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)的成果曾多次入選美國(guó)物理學(xué)會(huì)、歐洲物理學(xué)會(huì)、《自然》雜志、《科學(xué)》雜志等國(guó)際機(jī)構(gòu)評(píng)選的年度重大進(jìn)展。阿里巴巴擁有全球最大的電子商務(wù)平臺(tái)、全球領(lǐng)先的云計(jì)算平臺(tái),以及大規(guī)模、多元化的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,是催化量子信息技術(shù)成熟商用的最佳合作伙伴。
目前,全球科技巨頭都在跟蹤量子計(jì)算機(jī)的研究。其中,Google在2007年之前就開始了啟動(dòng)研究工作。2014年9月,Google宣布加大量子計(jì)算機(jī)的投入,并與NASA成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,設(shè)計(jì)和建造量子計(jì)算處理器。去年,IBM也宣布在量子計(jì)算領(lǐng)域加大投入,投入金額達(dá)到30億美元。
華為也早已開展量子計(jì)算的相關(guān)研究。據(jù)記者了解,2015年初,華為中央研究院開始在主要高校計(jì)算機(jī)專業(yè)招聘量子專業(yè)博士,啟動(dòng)量子技術(shù)與未來(lái)ICT產(chǎn)業(yè)的契合點(diǎn)研究。