量子科技：下一次工業革命的引擎，5年內實現商業化

資料圖：2017未來科學大獎頒獎典禮

10月28日，2017未來科學大獎頒獎典禮暨未來論壇年會在京召開。年會包括14場專題研討會，在基礎科學的前沿成果之外，更將包括多項將對未來科研、產業、社會產生深遠影響的超強科技。

在量子物理研討會上，中國科學院物理研究所研究員、北京凝聚態國家實驗室首席科學家丁洪，阿里雲首席量子科學家、之江實驗室副主任施堯耘發表精彩演講。

丁洪在研討會上介紹，人類在過去發生了三次工業革命，第一次是蒸汽時代，第二次是電氣時代，第三次是信息時代。他表示，以計算機為主的第三次工業革命，目前正在進一步進化為以互聯網、大數據和人工智慧為開端的第四次工業革命。他認為，在第三次和第四次工業革命中，計算機起著重要的主導作用，然而計算機發展也面臨了摩爾定律可能失效的困境，此時，人類提出了量子計算機。

數據處理對於進入數字時代的人類社會至關重要。「當經典計算機還在通過增加中央處理器的密度和速度來實現計算能力的代數級增長時，量子計算機卻完成了指數級的革命。丁洪表示，量子計算機未來將廣泛應用於人工智慧、機器學習、精準天氣預報、太空探索等領域。「量子計算機將為人類社會帶來巨大變化，將是下次工業革命的引擎。」

施堯耘介紹，現有經典電子計算機的運算單元，一個比特在特定時刻只有特定的狀態，要麼０，要麼１，而量子計算機的比特是隨機的。一個量子比特是０和１的隨機組合或者疊加態，因此Ｎ個量子比特的存儲能力是Ｎ個經典比特的２的Ｎ次方倍，隨Ｎ指數增長。「比如一枚硬幣拋向空中落下來，它有可能是正面也有可能是反面，它的答案是隨機組合。」施堯耘表示，超越量子比特數是量子信息科技的挑戰和機遇。

《每日經濟新聞》記者就市場目前興趣正濃的兩大課題——量子通訊、人工智慧，採訪了兩位大咖，他們解答了科技本身的進度，以及科技何時、如何與商業近距離接觸。

量子技術將對各行各業產生怎樣的深刻影響？目前我國對量子技術的投入情況究竟如何？這些問題成為論壇上的熱點之一。

中國科學院物理研究所研究員、北京凝聚態國家實驗室首席科學家丁洪接受了採訪。對於量子技術在數年時間內的落地，丁洪持樂觀態度。

問：量子技術所描繪出的前景是非常豐富多彩的，具體來說，它會影響和顛覆哪些行業？遵循怎樣的順序？

丁洪：在量子技術面前，最會被顛覆的還是信息產業，不論是量子通訊還是量子計算，都是對信息的安全傳輸、計算。計算涉及很多方面，量子計算是並行式的，面向包含大數據的、針對天氣預測那樣的複雜系統。面向海量數據的搜尋、破譯密碼、機器學習、人工智慧、身份識別，這些都會是都是量子計算擅長的方向。

問：量子計算機會取代經典計算機嗎？會走入尋常百姓家嗎？

丁洪：量子計算機並不會取代經典計算機，因為有些東西並不需要並行式的處理。這就像白熾燈和激光燈的關係一樣，有了激光之後，不會有人說我們以後採用激光照明。家用計算機的市場不會被量子計算機所取代。但現在的經典計算機有很多事情是沒法做的，量子計算機針對的就是這些事情，是彌補而不是取代。

問：從目前的進展上來說，量子計算的商業化應用在全世界是怎樣的情況？大規模的商業化應用，又需要多長的時間呢？

丁洪：量子計算機應該還沒有通用，只有量子模擬器，還在實驗室階段。而量子計算機的應用很難用「大規模」來說，因為它的目的在於解決經典計算機無法解決的問題。我對於它的商業化使用是非常樂觀的，我認為5年內將會出現相應的商業化運用，10年內會有普遍性的運用。

問：您怎麼看待目前我國對量子技術的投入情況？

丁洪：現在有個概念叫做「量子霸權」，量子技術對國家的戰略價值是非常高的。如果沒有相應的技術，國家就會陷入被動的局面。中國目前對量子技術投入得非常大，中國將要成立量子信息國家實驗室，這體現了它的戰略價值。

問：在政府之後，海內外民間資本資本對量子技術的投入情況如何？

丁洪：國內阿里巴巴在投，其他的還沒有真正投，國外的谷歌、英特爾、IBM、微軟倒是先行一步。阿里巴巴的投入尚難說成規模，但確實是一個開始。量子技術目前更多是國家戰略高度的科技，而用來商業化、掙錢則是隨後的事情，從國外的多家巨頭開始投入可以看出，它們對這一技術在短期內可以商業化是有信心的。