百度即將宣布創(chuàng)立量子估算研究所，舉辦量子估算軟件和信息技術(shù)應(yīng)用業(yè)務(wù)研究，由紐約科技學(xué)院量子軟件和信息中心開辦校長(zhǎng)段潤(rùn)堯院士出任百度量子估算研究所主任，直接向百度總裁張亞勤匯報(bào)。
近期微軟的72量子比特的量子芯片“”剛刷屏，如今百度也宣布創(chuàng)立量子估算研究所。這幾天來，量子估算領(lǐng)域相當(dāng)熱鬧。
段潤(rùn)堯是何許人？他想率領(lǐng)百度實(shí)現(xiàn)哪些目標(biāo)？
作為被百度選中出任量子估算領(lǐng)軍者的人，段潤(rùn)堯在量子估算方面的履歷是相當(dāng)豐富。
段潤(rùn)堯?qū)？坪筒┦烤妥x于復(fù)旦學(xué)院計(jì)算機(jī)系，紐約科技學(xué)院終生院士，美國(guó)研究理事會(huì)（ARC），自2016年9月15日起兼任量子軟件和信息中心開辦校長(zhǎng)。主要從事量子估算和量子信息論，非常是有關(guān)量子糾纏特點(diǎn)與應(yīng)用以及量子通訊信道容量等方面的研究。另外，其曾于2013－2016年兼任QIP大會(huì)（量子估算和量子信息科學(xué)理論方面最頂尖的學(xué)術(shù)大會(huì)）管委會(huì)委員和2015峰會(huì)議主席，并作為組委會(huì)主席成功在紐約舉行。
值得一提的是，其曾在2016年與西班牙自治學(xué)院（UAB）的院長(zhǎng)合作，首次用量子信息論方式給出知名的Lovász的完整信息論解釋，進(jìn)而解決了信息論和數(shù)論中自1979年以來始終懸而未決的公開問題。
對(duì)于接手百度量子估算研究所以后的目標(biāo)，段潤(rùn)堯表示，他將竭力促進(jìn)“百度量子、量子百度”的研究規(guī)劃，計(jì)劃在5年之內(nèi)在百度成立世界一流的量子估算研究所，并在以后的5年將量子估算漸漸融入百度的業(yè)務(wù)中。
成立量子研究院，百度加速融合“量子估算＋人工智能”
量子估算是基于量子熱學(xué)的全新估算模型。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不同，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用1和0儲(chǔ)存信息并進(jìn)行估算，而量子計(jì)算機(jī)使用的量子比特能包含更多信息。
相比于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的1和0，量子比特可以制備在兩個(gè)邏輯狀態(tài)的疊加體，實(shí)現(xiàn)0、1的同時(shí)儲(chǔ)存。若果是N個(gè)量子比特人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，理論上可以同時(shí)儲(chǔ)存2＊N的數(shù)據(jù)。例如250個(gè)量子比特可儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)就是2＊250。而在估算中，這就相當(dāng)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)重復(fù)估算2＊N的估算量。因而，從理論上來講，相比于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，量子計(jì)算機(jī)可以節(jié)省大量的時(shí)間和估算單元。
當(dāng)前，量子估算主要應(yīng)用于復(fù)雜的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與估算困局，以及基于量子加密的網(wǎng)路安全服務(wù)。在具體的應(yīng)用中人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，不僅可以進(jìn)行高速并行估算，量子計(jì)算機(jī)同時(shí)也可以完美地解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬量子系統(tǒng)時(shí)遇見的海量?jī)?chǔ)存和指數(shù)時(shí)間問題，是進(jìn)行高效量子模擬的天然選擇。
基于自身在估算方面的優(yōu)勢(shì)，在金融、醫(yī)藥、人工智能等領(lǐng)域，量子估算都有著寬廣的市場(chǎng)。
比如人工智能，中國(guó)科大學(xué)教授、量子估算專家、圖靈獎(jiǎng)獲得者姚期智曾說過：“如果才能把量子估算和AI放到一起，我們可能作出連大自然都沒有想到的事情。”
基于量子估算，一方面，機(jī)器學(xué)習(xí)算法在運(yùn)行時(shí)可以更快、更高效；另一方面，通過量子輔助優(yōu)化可以解決現(xiàn)有許多重要優(yōu)化問題，包括基于隨機(jī)梯度增長(zhǎng)的各種算法等，克服了速率與成本問題。有人說，量子估算是走向強(qiáng)人工智能的“捷徑”。
眾所周知，百度在人工智能方面有著眾多布署，像百度腦部、自動(dòng)駕駛、智能家裝、大數(shù)據(jù)與云服務(wù)等等。對(duì)于百度而言，創(chuàng)立量子研究院，相比于“量子霸權(quán)”的搶劫，怎樣將量子估算＋人工智能在技術(shù)和業(yè)務(wù)中更好地進(jìn)行融合，其實(shí)才是她們目前最想做的。
量子估算成果初現(xiàn)，國(guó)外BAT、國(guó)外微軟等基本如數(shù)到齊
為了搶劫市場(chǎng)，包括BAT、谷歌在內(nèi)的等多家科技企業(yè)在近幾年內(nèi)也是接連發(fā)力。截至到目前，量子估算也是初有成果，例如誕生在我國(guó)中科院的世界上第一臺(tái)趕超初期精典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)。
至于應(yīng)用方面，在國(guó)外，阿里云在2015年就與中國(guó)科大學(xué)共同組建了“中國(guó)科大學(xué)－阿里巴巴量子估算實(shí)驗(yàn)室”，舉辦量子估算的研究。到明年2月22日的中國(guó)科大學(xué)量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院2018年度工作大會(huì)上，潘建偉教授即將發(fā)布中科院聯(lián)合阿里云構(gòu)建的11量子比特超導(dǎo)量子估算云平臺(tái)，并宣布上線。
阿里以后，騰訊SNG也于2017年12月宣布創(chuàng)立量子實(shí)驗(yàn)室，網(wǎng)羅量子相關(guān)的算法、復(fù)雜性、通訊、模擬、量子化學(xué)、量子物理等各方面的人才，有計(jì)劃跟人工智能技術(shù)相結(jié)合。
再加上明天宣布創(chuàng)立量子估算研究所的百度，國(guó)外的BAT早已全部加入量子估算追逐戰(zhàn)。
與此同時(shí)，IBM、谷歌、微軟、英特爾等美國(guó)科技大鱷也是早有布署，也不缺少相關(guān)成果。
例如IBM，在今年11月，其對(duì)外宣布早已成功研制20位量子比特的量子計(jì)算機(jī)，早已在月底向付費(fèi)顧客開放。另外，她們也成功開發(fā)出了一臺(tái)50位量子比特的靶機(jī)，為今后IBMQ系統(tǒng)（IBM的商用化通用量子估算系統(tǒng)）奠定基礎(chǔ)。
又例如明天在科技圈刷屏的微軟，對(duì)于量子估算領(lǐng)域來說，其研發(fā)出的72量子比特的量子芯片“”也具備著里程碑意義。
結(jié)語
值得注意的是，此前曾有消息稱，谷歌和微軟將宣布兩大科學(xué)里程碑，以突顯人類在量子估算領(lǐng)域取得快速進(jìn)步。
當(dāng)前，微軟的成果早已宣布了，至于谷歌的“里程碑”，在微軟的拋磚引玉下，還是相當(dāng)令人期盼的。