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量子運算不遠矣? 阿里雲量子技術首席科學家:2018 將現量子霸權

量子運算離我們有多遠?IBM 去年就其「IBM Quantum Experience」計劃,推出相關的 API 和 SDK,讓申請者以 Python 連接量子電腦來開發更複雜的應用程式,或透過雲端連接其量子電腦來運算各種實驗和機制。阿里雲量子技術首席科學家施堯耘近日就量子運算議題撰文,預期量子運算的不同流派、承載處理器的量子軟件,以至量子密碼,都將於 2018 年在各自領域內出現一番龍爭虎鬥。

IBM 研發的量子電腦

阿里雲量子技術首席科學家施堯耘認為,2018 年的量子計算(Quantum Computation)舞台將極其精彩。他預期,在新一年首先會有甲公司搶先上台宣佈第一個實現「量子霸權」,也就是做出經典電腦無法類比的量子處理器,接著就有乙公司出來反駁說他們的量子處理器才是第一個。

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,量子運算的不同流派、承載處理器的量子軟件,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。

 

各量子計算流派之較量

施堯耘續指,2018 年超導 (Superconductor) 技術將佔據舞台,下半年則是離子阱 (Ion Trap) 與之爭鳴共舞,並由離子阱贏得 Amazon 和 Facebook 尚未談及或沒有穩定量子技術的公司的支持,使量子運算進入兩極世界時代。

而承載量子處理器的量子軟件也將在 2018 年更加蓬勃。他形容,「創投基金、大公司、各國政府、都會在該舞台上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 1,000 年後量子處理器的規格。而這個巨型舞台的頂端配備了量子演算法的煙花。最響的那種是量子機器學習,最神秘的是優化演算法,而最璀璨的是化學類比。」

 

創新種籽將無聲掘起

另一方面,施堯耘又認為量子運算舞台下的「不知名演員」(初創)最值得留心:「他們所掌握的處理器或許只有四、五個量子位元 (Qubit),注意力卻絲毫不為台上的「霸權戲」所動,甚至對之嗤之以鼻。他們在努力地使得自己的量子位元和台上的截然不同。2018 年可能有個創新的種籽無聲地落地,但未來長成的大樹將顛覆現在的舞台。」

2018 的另一個競賽則是量子密碼和經典密碼。他認為經典密碼在經過之前不斷被量子運算威脅而作出的改進將於今年展現成效,能抵禦量子運算攻擊的同時不需額外成本,反而更受青睞。而新興的量子密碼雖然更具優勢,但要壓過現時仍受主流採用和認可的經典密碼,還需在產品品質和成本上有本質的提升。他預計廉價、小型化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。

 

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Ken Li

The authorKen Li

世事洞明皆學問,人情練達即文章。