指甲蓋大小存儲整個世界！薛其坤院士：第二次量子革命來了

【新智元導讀】在9月22日的創新之源大會上，清華大學副校長、北京量子信息科學研究院院長薛其坤院士深度剖析了未來的量子技術。指甲蓋大小的存儲器能夠存下全世界所有的數據，第二次量子革命真的來了！

想到莫比烏斯環你會想到什麼？

數學上，它是拓撲學的吉祥物。從宇宙空間的角度，它象徵著宇宙有邊無界。哲學的角度，它象徵著一切對立面的交融與統一。

在北京量子院的上方就有這樣一個巨大的莫比烏斯環，蜿蜒曲折，縱深向前，它象徵著對前沿領域的不斷探索和鍥而不捨的思考。

第二次量子革命真的來了！指甲蓋大小存儲器存下全世界幾百年的數據

處在科研革命的前夜，想像力都開始變得匱乏。量子信息技術是新一代戰略性信息技術，具有真正顛覆世界的重大意義。

成立於2017年的北京量子科學研究院，瞄準世界量子物理與量子信息學最前沿和國家量子領域戰略急需，有國內外頂級人才的加盟，代表著量子領域全球科學的最前沿。

在9月22日的創新之源大會上，清華大學副校長、北京量子信息科學研究院院長薛其坤院士深度剖析了未來的量子技術，並談到了當前的量子革命。

「量子科學可以說是人類建立的一個最基礎，也是最精確、最深奧的科學體系，大家可能經常會聽到薛丁格的貓，這個貓可以是活的，也可以是死的，在測量之前沒人知道，存在著一個不確定性。」

每一個年代都會有新的技術催生出新的革命，上世紀五十年代電晶體和半導體等技術的發展就催生了資訊時代。

量子計算、量子通信、量子精密測量和傳感技術的興起和發展，正在推動信息技術向量子信息技術跨越，將可能導致新的技術革命。

「如果說第一代量子革命是認識量子世界、發展技術的話，我們人類在這個世紀初逐漸迎來一個新的時代那就是第二次量子革命」。

「我們可以用以前發現的量子規律主動設計一個量子晶片，大家現在常說的量子計算、量子通信，還有很多量子精密傳感，都是在此基礎上發展起來的技術。」薛其坤提到。

通用量子計算機研製比登月還難

量子計算機相對經典的計算機，不一樣的地方，它的電晶體是一個量子體系。

薛院士給大家舉了一個簡單的例子，經典的計算機只懂0和1，大家都知道2的10次方都是1024，也就約等於10的三次方，2的60次方約等於10的18次方。現在最大的超級計算機包含4-5萬CPU，每個CPU包含幾十億電晶體。按照量子力學的原理，只需要60個量子比特組成的量子計算機，就能達到經典計算機的極限算力。

「當然這個量子計算機的研製比人類首次登月還要困難，對做計算機、控制的人來講這是一個極大的挑戰。」

量子霸權誰與爭鋒：世界強國紛紛入主

大會上，薛院士提到，發展量子技術具有極強的戰略意義和時代意義。今天的量子技術，就好比上世紀50年代的半導體技術。

2018年美國出臺了量子信息科學國家戰略綱要上，歐盟也出臺了《歐盟量子旗艦計劃》，計劃到2022年，總投入6.5億歐元。德國也出臺了自己的量子技術計劃，每年投入1億元來發展，各個西方科技強國高度重視，每個國家都出臺了國家層面的計劃，積極參與到量子革命中來。

去年10月24日，谷歌用53個量子比特的計算機做了一個特殊的非通用計算任務，對一個量子隨機數生成器的輸出進行採樣，只花了200s就完成了目前世界上最快的超級計算機一萬年才能完成的任務。未來，有了量子計算機，我們將不再需要高密度晶片。

逆天應用！指甲蓋大小的存儲器能把全世界存起來

現在世界上產生的數據量是40多個ZB，如果一個硬碟的存儲量是1T，一個ZB相當於10億個硬碟，現在世界上產生的數據量40多個ZB，但是這個數據怎麼存下來？

現在量子技術有可能發揮作用。大家都知道全世界目前擁有的數據是3000個ZB，光維持數據中心需要的電費是2400億人民幣，將來大數據繼續研發下去，能耗必須降下來。

薛院士提到，量子技術可以發揮大作用，一個原子可以存儲一個比特的信息，那麼指甲蓋大小的存儲器就可以把全世界幾百年來的數據全部存下來。量子技術的應用將給高密度、低能耗的信息存儲也充滿了很多想像的空間。

未來，量子計算、量子通信、量子精密測量和傳感技術將成為量子信息技術發展的重點內容，有可能引領新一輪的技術革命。

薛其坤總結到，量子效應的發現和應用，給信息技術帶來了無限的想像空間，全球網際網路將從電子時代跨越到量子時代。

數字孿生世界中，幾十萬交通場景並行測試！遊戲引擎上演「頭號玩家」

在AI落地應用方面，自動駕駛是AI應用最熱門的領域，也是爭議最多的領域。

作為國內網際網路巨頭企業，騰訊在自動駕駛方面也投入了大量資金和研發力量，而數字孿生技術是他們推動自動駕駛的秘密武器。

數字孿生技術，指的是在虛擬計算裡複製一個現實世界，由算法工程師在其中推演未來的各種可能。簡直就是頭號玩家！

騰訊自動駕駛業務中心總經理蘇奎峰介紹，做數字孿生，騰訊已經做了四年的時間。

數字孿生起步於自動駕駛仿真。仿真現實環境，使得自動駕駛車輛可以在近乎真實的環境裡面進行自我技術迭代與升級。數字孿生的三維場景構建，不是純粹的構建，而是結合了物理規則來還原。

雖然現在的攝影技術很成熟了，拿一些圖像合成，也能夠看到很精準很清晰的圖片，但是只是一個圖片，不能快速形成帶有語義的環境信息，所以需要有模型來還原運行邏輯，讓現實世界的一些邏輯在裡面體現。

同時也需要模擬天氣、物理的條件，最後在做自動駕駛的時候需要有城市級的仿真，只有支持城市級的仿真，才能夠支持自動駕駛車輛進行自我迭代與技術提升。

利用騰訊的遊戲引擎可以打造各種各樣不同的環境，比如不同的天氣模擬，不同的模式（激進或保守），行人模擬等等。

天氣模擬

行人模擬

說白了，就是在遊戲環境裡訓練自動駕駛！

騰訊自動駕駛業務中心總經理蘇奎峰表示，「數字孿生技術以真實數據為支撐，實現虛擬世界和物理世界的無縫互通，為自動駕駛，智能交通解決方案提供自由的試驗場地，讓人們預見未來交通的無限可能。」

在數字孿生裡，各種各樣的交通狀態，被切片成100s、200s交通場景，有幾十萬交通場景可以並行測試，同時，還有城市級的整體仿真環境，讓自動駕駛測試可以在雲端運轉，並進行大規模並行計算，7x24小時不間斷，每天的測試裡程可以達到千萬公裡。

自動駕駛雖然已經取得了一定成績，但是目前，還沒能真正意義理解人和周圍的環境。

科大訊飛聯合創始人、訊飛產投董事長徐景明認為人工智慧可以分為三個階段，計算智能、感知智能、認知智能。

「科大訊飛做的一件事情，讓所有的設備能聽會說，能理解會思考。」那麼從這幾個階段來看，在計算智能已經取得階段勝利，感知智能逐漸與人類媲美，在認知智能方面，還處在比較早期的階段，與人類還是有差距的。

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算力大爆發帶來新機遇，從智算中心到雲端機器人產業生態

2020是一個極其特殊的年份，AI產業化落地持續推進，同時疫情的加持也豐富了AI的全場景落地，帶來了無限可能，智能化浪潮流洶湧而來。

創新之源大會高端對話環節，新智元創始人兼CEO楊靜提到，「新基建是拉動中國智能化升級的強大引擎，未來三年新基建投資將超過34萬億。」

而這當中，產業網際網路是數字經濟增長的新基石。「中國的製造業是佔50%的，但其實只有5%的AI應用場景。而我國中小微企業1.2億個，擁有智能設備的僅有300-500萬，只有3%。可見這當中， 97%的中小企業還沒有AI化，智能化。所以這裡面企業服務端有巨大的智能化的空間。」

而與此同時，AI算力和算法也在爆發的前夜，AI算力在2012-2018年間增長了30萬倍以上。如此強大的算力增長將為AI應用帶來新的可能，也將加速整個社會智能化的進程。

AI本身快速的發展，和算力的爆發給中小企業帶來機遇。

立足中關村軟體園的高新技術企業也在智能化的道路上不斷求索，不斷將AI的價值變現。

如今，企業的智能化離不開基礎雲計算。說到雲計算服務提供商，不得不提浪潮。今年疫情期間，浪潮在伺服器市場的份額特別是AI伺服器的份額佔據國內市場半壁江山。

浪潮信息副總裁、浪潮AI&HPC總經理劉軍提到，「浪潮是做AI計算力的企業。我們希望建設一個強大可獲得方便的算力平臺，讓我們創新創業企業能夠比較容易的使用到超大計算的能力，推進AI進化。」這也就是浪潮做智算中心的初衷。

網易有道CEO周楓談到，疫情讓在線教育火爆，教育硬體當中也有很大的機遇。「網易做翻譯技術很先進，但是一開始也賺不到錢，月活躍用戶5000萬，賣廣告賺的錢不夠付伺服器的錢，所以做了有道翻譯筆。」

達闥科技副總裁，王斌談到，疫情期間，將公司的雲端機器人快速地推向了市場。5天的時間，在武漢的方艙醫院部署了十幾款機器人。這個AI時代的「雲端」機器人，已經具有多模態功能，包括語音、視覺、行動（物體抓取等）。

「我們達闥科技的願景，2025家庭保姆。今後我希望我們的機器人5年之後成為家庭保姆，走入千家萬戶。」

除了企業智能化，高校也在發力將科研成果產業化。清華大學電子工程系系主任汪玉教授在大會上講解了從科研成果向產業轉化的過程。

他將整個流程分為四個階段，從Idea到Paper是0-1，從Paper到Demo是驗證，從Demo到Product，再到Industry，「所以這些環境當中是我們作為一個組織幫助老師們完善這個過程，提供正向鏈條下各種各樣的支持，包括平臺、人、場地、人，以及合作夥伴。」

有這些企業和高校的加持，中關村軟體園目前已經成為北京工業網際網路和產業網際網路最強大的基地。聚沙成塔，聚木成林，產業的融合升級需要一個資源豐富的土壤作為支撐。

截止2019年底，園區2.6平方公裡的土地上集聚了聯想（全球）總部、百度、騰訊（北京）總部、新浪總部、滴滴總部、科大訊飛（北京）總部、IBM等700多家國內外知名IT企業總部和全球研發中心。園區總產值2870億元，上市企業（含分支機構）65家、中國軟體百強企業12家、收入過億企業80家。

作為中關村軟體園「科技向北」活動的重磅項目，創新之源大會在中關村軟體園國際會議中心取得圓滿成功，大會在指導單位中關村科技園區管理委員會中關村發展集團的指導下，由中關村軟體園主辦，由中關村軟體園孵化器、新智元、北京銀行中關村分行承辦，並由中國自動化學會、訊飛創投、英諾天使等單位協辦和特別支持。

當天，海澱區政府副區長、中關村科學城管委會專職副主任林劍華，中關村管委會主任翟立新，中關村發展集團總經理宣鴻，中關村軟體園董事長楊楠，也蒞臨大會現場。中關村軟體園總經理張金輝擔任大會主持。

張金輝提到，「軟體園把每年的「Z計劃」暨「創新之源」大賽都看作是一次尋寶的過程，我們希望尋找到那些正要破土發芽的「金種子」。我們為409家入園企業減免3個月的房租3200萬元。希望通過我們的能力，服務中小微企業更好的成長。」

值得一提的是，大會還請來了一位神秘嘉賓——搜狗AI合成主播「雅妮」，她將與現場主持人一道，和觀眾驚豔互動。

清華大學副校長、北京量子信息科學研究院院長薛其坤，科大訊飛聯合創始人、訊飛創投董事長徐景明，浪潮信息副總裁、浪潮AI&HPC總經理劉軍，清華大學電子工程系主任、信息科學技術學院副院長汪玉，網易集團副總裁、網易有道CEO周楓，騰訊自動駕駛業務中心總經理蘇奎峰，新智元創始人兼CEO楊靜，搜狗公司CEO王小川、跟誰學聯合創始人、副總裁羅斌，達闥科技副總裁王斌等重磅嘉賓共享盛會。‍

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創新之源，科研之源，產業之源，有中關村軟體園這樣的豐沃土壤的加持，從科研到產業，再到創業投資「三位一體」，高新技術產業的發展勢必能夠沿著莫比烏斯環發展下去，引領下一個十年的科技浪潮。‍

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