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量子計算機或是中國全面趕超歐美的機會

2017-04-19

  近日,有媒體報道,中科院正在研制中國首臺量子計算機,預計量子計算機有望于近幾年研制成功。

  事實上,目前科學家已經能夠對單粒子和量子態進行調控,開始從“觀測時代”走向“調控時代”。去年,中國成功發射了全球首枚量子通信衛星,現在又將在量子計算機取得變革性突破。這表明中國在量子通信方面已經走在世界前列。不過,它的意義可能還不僅僅局限于此。

  是計算機巨無霸

  首先,要弄明白,什么是量子計算機?

  我們現在對電子計算機很熟悉,但很少人知道它和量子計算機的區別在哪兒。簡單來說,就是計算能力。量子計算機的計算能力之所以強過傳統電子計算機,原因就在于兩者存儲信息與運算方式上的不同。

  在電子計算機里,一個微小晶體管中存儲的數據,在一個時間點上是固定的,要么是1,要么是0。而量子計算機則不同,量子具有疊加態,一個量子位可以有兩種狀態,這樣N個量子位時就有2的N次方種狀態。

  更神奇的地方在于,傳統電子計算機的計算方式是串行運算,一個算完算下一個。而量子計算,由于這種疊加態,天然就能并行運算。比如電子計算機要分成50次計算完成,量子計算機則可以把這過程分成50個部分,同時計算完成,再疊加給出結果。

  這就比方說,你一個人要完成一項工程,原來只能一部分一部分地做。現在你突然有好多個分身,同時可以做不同部分的工作,最后一舉把工程完成了。效率是不是高了很多。

  促進人工智能進化

  這樣的計算方式,將可以使很多方面發生改變。比如說,現在很火的人工智能。

  人工智能的爆發,有幾個因素離不開,一是龐大數據的積累,一是硬件性能提升,帶來的計算能力的提高。像AlphaGo,現在最著名的人工智能產品,它在迎戰李世石時,動用了1920個CPU、280個GPU,來保證它的運算。所以,某種意義上來說,AlphaGo的勝利,是建立在硬件的堆砌之上。

  如果有量子計算,那么AlphaGo就無須用這么暴力的方式了。從這一點上來說,它是能夠促進人工智能進化的,使它變得更為超效,帶來飛躍式的提升與進步。

  當然,這種計算還可以用到很多方面,只要涉及邏輯計算分析,都可以發揮它的優勢。比如預測天氣、解決交通擁堵等問題,比如在金融的分析投資、醫療領域的診斷等,都能借此變得更加高效、準確。

  全面趕超歐美

  說到人工智能,量子計算機對于中國的意義,可能也和人工智能一樣:為中國的科技實力提供趕超歐美的機會。

  在傳統科技領域,很多方面其實已經為歐美國家的企業所控制,甚至壟斷。由于它們坐擁巨大的資源與強大的研發能力,也借此擁有豐厚的利潤,得以不斷投入巨資進行再研發,形成良性循環。這使得中國的企業無論怎樣,很難在這些傳統科技領域打破其格局。

  但在人工智能這一“新興”領域,雖然中國晚于歐美國家起步,但這幾年來,中國在人工智能的發展,無論是從企業數量,或是人才、研究實力上看,均不遜于美國。

  中國人工智能的發展,呈現出一種與其他科技領域完全不同的發展方式,這甚至讓美國科技界十分警惕,并借此不斷提醒美國政府,要其注重科技的投入、相關政策的扶持等,以避免被中國超越。量子計算機,也是如此。

  雖然在起步上,中國同樣晚于歐美國家,但只要量子計算機并未真正研制出來,中國就有機會作為。更何況,中國在這方面的實力,并不弱。

  去年中國就成功地發射全球首枚量子衛星,說明我國在這方面具有良好的基礎與能力。因此,只要我們發力,同時從硬件、軟件、材料等多方面著手進行研究、布局,這樣,中國在量子計算機上的發展,就不怕會落后于歐美國家。這樣,中國在科技領域,或許將能進一步趕超歐美,突破其技術壟斷。

  考慮到量子計算對諸如人工智能等領域的作用,未來或許將形成巨大的連鎖反應,推動中國科技全面快速發展,全面超越歐美國家。


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