9月27日——29日，2021年中國國際信息通信展覽會（PT展）在北京舉辦，PT展行走于信息通信（ICT）產(chǎn)業(yè)前端，由工業(yè)和信息化部主辦，是泛ICT行業(yè)最具行業(yè)影響力的科技盛會之一。9月27日下午，量子計算專題論壇在國家會議中心圓滿落幕。

量子計算目前處于技術(shù)研究、樣機研發(fā)與應(yīng)用探索的關(guān)鍵階段，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界多方推動，近年來發(fā)展迅速，成果亮點紛呈。2020年12月，我國科學(xué)家成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”，再次實驗驗證“量子優(yōu)越性”。在IBM、Honeywell 和 lonQ 等公司的推動下，超導(dǎo)和離子阱等技術(shù)路線樣機的量子體積指標進一步提升。在化學(xué)、金融、交通等領(lǐng)域，量子計算的潛在應(yīng)用探索加速。量子計算受到社會輿論和資本市場的持續(xù)關(guān)注，對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)形成良性激勵，量子計算進入技術(shù)攻堅與應(yīng)用探索的“黃金時期”。

在此背景下，國內(nèi)外諸多科技企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)紛紛布局，包括IBM Google、Amazon、Microsoft、D-wave、lonQ、Reggeti、華為、阿里、百度、騰訊、本源、量旋、啟科等，紛紛發(fā)布和推出量子計算處理器和原型機、量子計算軟件和開發(fā)工具，以及量子云計算服務(wù)等。量子計算的應(yīng)用探索、產(chǎn)業(yè)培育和生態(tài)構(gòu)建正逐步展開。

在論壇現(xiàn)場，玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士發(fā)表了以《走向AI時代的量子計算》為主題的專題演講。文凱博士總結(jié)歸納了量子計算近40年的階段性發(fā)展歷程與里程碑式關(guān)鍵事件，深入闡述了量子AI興起和爆發(fā)的背景環(huán)境，以及在AI時代更需要量子計算賦能的核心原因。

文凱博士認為：“自從深度學(xué)習(xí)被提出以來，深度學(xué)習(xí)參數(shù)的高速提升和大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都是AI快速發(fā)展的直接表現(xiàn)量子計算可以解決AI快速發(fā)展所帶來的算力、帶寬、存儲空間等不夠的問題，同樣的人工智能也可以為量子計算解決容錯率低的問題?！?/strong>

截至目前，量子計算已經(jīng)發(fā)展了近40年。1981年5月，麻省理工學(xué)院舉辦了首屆面向計算的物理學(xué)大會，美國阿貢國家實驗室的保羅·貝尼奧夫和當時就職于加州理工學(xué)院的理查德·費曼首次提出了“量子計算機”的概念，從此量子計算就登上了歷史的舞臺。

文凱博士講道，量子計算發(fā)展主要包含以下四大階段：

1、1981~1993年，是理論提出及探索階段，主要物理學(xué)家有保羅·貝尼奧夫、理查德·費曼、大衛(wèi)·德依奇（Deutsch算法提出者）。

2、1994~2009年，是通用量子算法發(fā)展階段，主要物理學(xué)家有shor算法提出者彼特·肖爾、Grover算法提出者羅夫·格羅弗和HHL算法提出者阿蘭·哈羅、阿維那坦·哈西迪、賽思·羅伊德，物理學(xué)家們就開始了不同物理體系單比特和兩比特量子計算實驗驗證。

3、2010~2017年，是近期量子算法繁榮階段，以谷歌、IBM為代表的企業(yè)開始進行規(guī)?；孔佑嬎銠C實驗工程化。

4、2018年至今，是量子AI爆發(fā)階段。

文凱博士認為，“大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是AI未來發(fā)展趨勢，而量子計算必能破局。因為量子計算具有四大優(yōu)越性：算力、存儲、帶寬、容錯優(yōu)越性?！?/strong>

1、算力優(yōu)越性：量子的疊加態(tài)，使得量子計算具有對求解問題的指數(shù)級并行算力加速。

2、存儲優(yōu)越性：量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容量可以遠超于經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用指數(shù)級量子存儲模型，可以用60個量子比特存儲GPT3的整個網(wǎng)絡(luò)模型。在一定的算法下，數(shù)據(jù)也可以用量子模型存儲，節(jié)省存儲空間。

3、帶寬優(yōu)越性：在國家東數(shù)西算大背景下，帶寬成為算力瓶頸，這些瓶頸不僅來自神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，還有內(nèi)存和緩存的帶寬。量子計算數(shù)據(jù)和模型的存儲壓縮，可以指數(shù)級優(yōu)化帶寬。

4、容錯優(yōu)越性：中短期之內(nèi)，在糾錯還沒有做到100%精準的情況下，可以利用量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和容錯性來對沖。

文凱博士說道：“當前，面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的量子計算架構(gòu)有三種：IBM和谷歌為代表的正在研發(fā)的門電路通用量子計算、D-Wave的量子退火計算，以及玻色量子自主研發(fā)的相干量子計算?！?/strong>

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前兩者的共同點是都需要真空超低溫稀釋制冷機的環(huán)境控制，體積較為龐大，而玻色量子自主研發(fā)的光量子技術(shù)路線，通過對激光的精準控制，不需要超低溫超導(dǎo)環(huán)境，在室溫下即可運行，具有穩(wěn)定的狀態(tài)，穩(wěn)定的操控，和穩(wěn)定的結(jié)果“三穩(wěn)”特點。

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同時玻色量子的“相干量子計算方案”是已實現(xiàn)的比特數(shù)規(guī)模最大的技術(shù)方案，也是主流方案中有望最快實現(xiàn)百萬量子比特規(guī)模的方案之一。在商業(yè)化應(yīng)用場景上，能在成本，功耗可控的條件下，即刻解決當下許多需要使用超大算力加速的問題，讓產(chǎn)業(yè)界短期內(nèi)即獲得并享受四大量子優(yōu)勢。

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未來，玻色量子將持續(xù)以“用量子重新定義AI”為己任， 以“打造量子大腦，實現(xiàn)算力自由”為目標，不斷推進“量子+AI”產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為千行百業(yè)賦能增智。

文：慕一

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