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2020年年底,我國量子計(jì)算原型機(jī)“九章”的問世,引起了世界的轟動(dòng)。它使得我國成功達(dá)到了量子計(jì)算研究的第一個(gè)里程碑——量子計(jì)算優(yōu)越性(Quantum Supremacy,國外也稱之為“量子霸權(quán)”)。

"九章"有多牛?據(jù)介紹,“九章”處理高斯玻色取樣問題的速度,比目前最快的超級計(jì)算機(jī)還要快100萬億倍,等效速度比谷歌的量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”快100億倍。打個(gè)比方,就是谷歌的機(jī)器短跑可以跑贏超級計(jì)算機(jī),長跑跑不贏;“九章”的機(jī)器短跑和長跑都能跑贏。

圖片來源:文匯網(wǎng)

作為“算力核武器”,量子科技看起來離我們很遠(yuǎn),但對我們的工作生活意義重大。例如量子計(jì)算機(jī)可以幫助人們建立更好的氣候模型,更敏銳地洞悉環(huán)境變化;它還可以大幅縮短藥品研發(fā)流程,協(xié)助人類快速檢查藥品配方、計(jì)算出最適合的成分;利用量子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和加密能力,還引申出了“量子密碼學(xué)”這門新學(xué)科。有觀點(diǎn)認(rèn)為,未來,量子科技或?qū)⒊蔀橹悄芙?jīng)濟(jì)時(shí)代的“新基建”。

正因如此,量子科技的發(fā)展具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值。去年,中央政治局就量子科技研究和應(yīng)用前景舉行第二十四次集體學(xué)習(xí),表示要充分認(rèn)識推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性,加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。

如今,不少頂層設(shè)計(jì)和政策都出現(xiàn)了“量子”的身影。在《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中,量子信息被列為“十四五”科技創(chuàng)新的重要發(fā)展領(lǐng)域之一；北京市《加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案(2020-2022年)》中提到,圍繞腦科學(xué)、量子科學(xué)、人工智能等前沿領(lǐng)域,加快推動(dòng)北京量子信息科學(xué)研究院、北京腦科學(xué)與類腦研究中心、北京智源人工智能研究院、北京應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院等新型研發(fā)機(jī)構(gòu)建設(shè)。

科研院所是推動(dòng)量子科技發(fā)展的主力。近日,中國科學(xué)院院士郭光燦團(tuán)隊(duì)在高維量子通信研究中取得重要進(jìn)展,在與中奧學(xué)者的合作中,首次實(shí)現(xiàn)高保真度32維量子糾纏態(tài),顯著提高了量子通信的信道容量,同時(shí)為研究高維系統(tǒng)下的量子物理基本問題打下重要基礎(chǔ)。

一大批科技企業(yè)也正加速推進(jìn)量子科技的產(chǎn)業(yè)化浪潮。例如百度正將量子科技與AI技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新相結(jié)合,為人工智能與量子科技融合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2019年,百度發(fā)布“量脈”(Quanlse),這是國內(nèi)最先研發(fā)的基于云平臺的量子脈沖計(jì)算系統(tǒng)。去年,百度飛槳發(fā)布量子機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)工具“量槳”(Paddle Quantum),使百度飛槳成為國內(nèi)首個(gè)、也是目前唯一支持量子機(jī)器學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)平臺。與此同時(shí),百度研究院量子計(jì)算研究所還帶來國內(nèi)首個(gè)云原生量子計(jì)算平臺“量易伏”(Quantum Leaf),可用于編程、模擬和運(yùn)行量子計(jì)算機(jī),為量子基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供量子計(jì)算環(huán)境。

目前,百度已初步建成由此三大項(xiàng)目為主體的量子平臺,為行業(yè)提供了連接頂層解決方案和底層硬件基礎(chǔ)所需的大量軟件工具及接口。

于危機(jī)中育先機(jī)、于變局中開新局。在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)之下,我國量子科技研究與應(yīng)用駛?cè)肓恕翱燔嚨馈?而以百度為代表的科技企業(yè),也將持續(xù)把量子科技與人工智能等深度融合,把握大趨勢,下好先手棋,助力我國搶占量子科技國際競爭制高點(diǎn),構(gòu)筑發(fā)展新優(yōu)勢。（辛文）