提到量子計算,你首先想到的是什麼?或者換個問法:當我們談論量子計算時,我們在談什麼?
對普通大眾來說,大概率是一臉茫然無從談起,或許僅有的認知就是一個字:「快」。
有這樣一個可以稱作科普性的事例,可以帶來最簡單直接的感受,給了我們諸多想像和思路:量子計算機可以在200秒內完成世界上最快的超級計算機IBM Summit需要10,000年才能完成的計算。
△圖註:量子計算機示意圖(來源:網絡)
這正是發生在2019年10月底,谷歌宣布的其名為Sycamore 53位晶片已經成功實現「量子優越性」(Quantum Supremacy)所達成的效力。
是不是霸氣十足且威力無限?
中金公司最近的一份報告表示:通用人工智慧和量子計算是未來30年最重要的兩項顛覆性技術。量子計算甚至還被譽為「大自然賦予人類的終極計算能力」,IBM、谷歌、百度、Intel等巨頭玩家紛紛入局,其能力和魅力展露無疑。
諾貝爾物理學獎得主尼爾斯·玻爾曾說:假如一個人不被量子力學所震撼的話,那他一定是沒有理解它。
那麼除了大眾認知的「快」,量子計算又是怎樣一種存在?到底該如何更好的理解?
△圖註:「不可估量」——百度量子計算科普課堂直播現場
就在昨天,我們注意到這樣一場以「不可估量」為名、以量子計算為話題的直播活動,通過百度直播,百度研究院量子計算研究所所長段潤堯教授圍繞量子計算領域,深入淺出地為我們帶來了一節科普課。在互動中我們看到年輕群體旺盛的求知慾和對這場直播的好評。
通過直播的創新性方式給我們科普備受關注的量子計算概念,傳遞教育人才的重要性,並給年輕的人才傳道受業解惑。
此外,我們得以清晰的看到這場活動的關鍵角色百度,在量子計算領域的系統思考和前瞻性的布局,其喊出的人人皆可量子的願景,更深藏著百度的野心時代。
一場科普直播揭開的量子計算美麗新世界
當直播遇見量子計算是怎樣一種體驗?
我們見慣了直播帶貨、才藝展示等形式,但以「量子計算」為主題的直播,即使放置全網也實屬第一次,一種名場面的既視感。
△圖註:「不可估量」——主題直播現場
就在本周六,一場以「不可估量」為主題的量子計算專題科普性質的直播在百度直播如期開播。
有這樣幾個數據大家可以先感受一下:單場直播霸榜全網榜三位置,最高衝到了榜一, 整場直播場觀達到15.3萬人,直播間互動和禮物更是高頻標配。
你可能很難想像一場極度專業和垂直的直播,在周六時間如此受關注。一方面可以看出人們尤其是年輕群體對量子計算的求知慾和好奇心,更重要的是主講嘉賓的實力和專業程度,以及通俗易懂的風格,吸引大家持續駐足觀看。
直播由百度研究院量子計算研究所所長段潤堯教授領銜, B站科普區up主「柴知道」的負責人汪振興主持,中科院計算所研究王和參與。其資深和專業的身份註定了直播的厚重和價值。
△圖註:百度研究院量子計算研究所所長段潤堯教授
需要重點介紹的是, 段潤堯教授之前曾任雪梨科技大學終身教授兼量子軟體和信息中心創辦主任、澳大利亞研究理事會(ARC) Future Fellow。
從往常專業嚴謹的科研工作者化身主播角色,圍繞大家關心的量子計算概念、優勢、量計算機的使、應現狀和突破,以及對們未來活的影響等多個話題,依次給大家分享,從淺入深、從理論到實際,很好地呼應了年輕群體的口味。
普及量子計算本身就是一件高難度的任務,涉及大量的專用名詞和複雜的邏輯原理,考驗著主講人能力和智慧。用標準的定義可以解釋為量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。
作為量子力學和計算機科學「糾纏「的產物,量子計算不僅將微觀尺度的量子效應直接呈現在宏觀的層面,從根本上加深我們對微觀世界的認識,還將更進一步通過量子工程技術徹底提高我們改造世界的能力。
即便經典計算機的能力在進一步的提升,但放眼未來,「量子計算是我們人類認識的必由之路」。
段潤堯教授解釋教授到量子計算是邏輯的必然:一方面,模擬量子系統必須得用有量子效應的計算機;另一方面,隨著計算晶片的尺寸逐步降低,最終使得人們必須在納米乃至於納米以下的尺度考慮計算問題,從而進入到量子世界。
正因此各界已經形成一個共識:量子計算是具有巨大潛在價值的顛覆性的科技發展方向,並且近年來在各方面都取得了快速發展。這個美麗新世界,也在被各路玩家慢慢的揭開,給世人以驚喜。
當量子計算來敲門!看那終將被改變的方方面面
這個新世界,必須用具體細節加以描繪。段潤堯教授強調:我們做量計算很的原因之就是去尋找它能為我們的活帶來什麼改變。當量子計算來敲門,我們試圖具體來了解正在或將要被其改變的方方面面。
即便很多覺得量離我們還較遙遠,但事實上,從較宏觀的度去看其實我們就活在個量世界,因為我們知道描述這個世界的是量學,我們所謂的經典學只是個近似,量學,是前為我們對這個世界最準確的個刻畫。
具體來看,量子計算如能夠大規模商用,將大幅促進密碼學、人工智慧和生物製藥等方向的研究,對網絡安全、金融服務、現代農業等領域都將產生重要影響。
段潤堯教授認為目前最有的應用是量系統的模擬。很多的現實世界中存在的系統,基本上都可以這種量計算機進快速有效的模擬。
以生物製藥為例,涉及新藥發現和開發的核心環節,部分製藥行業的高管預估,通過量子計算可將藥物發現率提高5%到10%,並節省15%到20%的研發時間。
對於密碼學理論,也是大家廣泛關注的焦點。之前有媒體報導稱「量子之下無密碼」。一定程度上說明量子計算機具有破解加密信息的能力。段潤堯教授認為,這種危險確實存在,但與此同時勢必需要提供相應的機制來保護隱私,例如新的密碼體系的產生和大規模使用 ,來對抗量子計算對密碼的安全威脅。
另外就是量智能的應。量計算機常善於做矩陣的運算,也就使得其可以常好地去處理些機器學習的問題。機器學習以及更泛的智能的應,將是量計算機常重要的應向。
在直播中,還分享了這樣一個有趣又耐人尋味的觀點,現在有那麼多說在做量計算,有那麼多的所謂的量的產品,但是我們如何去判斷?所以學習量子計算最直接的個功能就是可以防被忽悠。你知道些量計算的東,知道些量的概念之後,很容易就可以判斷哪些事情是可能的,哪些事情是不可能的,你概就可以保護好的隱私和財富。
一場直播揭開了量子計算的美麗新世界,其綻放的勢能註定是「不可估量」,將影響改變人們未來的生活方式和樣貌,很大程度上加速了大眾對量子計算的認知。
為了加速實現這些美好圖景的到來,我們觀察到這樣一個關鍵角色,百度不遺餘力的推動大眾對量子計算的認知,還通過深耕細作的姿態,建立著百度特色的量子計算城池。
△圖註:段潤堯教授發布國內首個雲原生量子計算平臺量易伏
最新的消息顯示,在「百度世界2020」大會上,我們看到了其完整樣貌:全新發布了國內首個雲原生量子計算平臺量易伏,並全面升級量子脈衝計算服務量脈、國內首個量子機器學習開發工具量槳,通過構建以百度量子平臺為核心的量子生態,開啟量子時代的大門。
「人人皆可量子」, 是百度提出的遠大願景。在此指引下,百度量子平臺構建了扮演量子計算時代作業系統的角色。開發者和合作夥伴可以通過這一平臺實現量子計算對行業的賦能。
一系列專注且專業,高舉高打的組合拳被創造性的研發出來,成為百度積極擁抱量子計算的最佳姿態。
直面量子計算複雜挑戰,讓時間再飛一會
量子計算面向未來所爆發的勢能,再怎麼描述都不誇張,已成為業界的共識。當然這個過程更不是一蹴而就,即便經過了幾十年的發展,依舊有很多問題和挑戰需要去直面和解決。
在直播中,段潤堯教授毫不諱言的一一指出,他認為量子計算面臨著人才、資金和時間,三大繞不開的問題。
尤其是人才問題成為當下最大的挑戰。甚至2018年,紐約時報曾報導「全球真正的量子計算科研人員不過寥寥千人」。
「我們應該更關心整個教育體系,是不是已經在為培養這樣的人才而服務。」
在直播間有網友留言,也代表了年輕群體的一個共同關心的問題:貴處還招人嗎,想投奔理想主義的懷抱了。段潤堯教授則表示:真正培養一大批人才, 比真正要做什麼事情更重要 。百度已經通過系統性的方式展開人才培養的行動。
在直播中,段潤堯教授給這些想要奔赴量子計算之路的青年朋友和同學們送上的祝福寄語:『後之視今,亦由(猶)今之視昔』。出於王羲之的《蘭亭集序》,也就是說讓我們在享受前帶來的成果之時,需要想著為後做些事情改變他們的活。
關於時間問題,段潤堯教授則表示,我們唯有以更大的耐心和不懈的努力去應對,去迎接第二次量子革命的到來。
▌新芒X如是說
「沒有任何人能置身於這場量子革命之外。」這是量子計算面向未來的真實寫照。
埃德蒙·費爾普斯曾說:如果說存在某種終極「發明」,那就是這種經濟組織形態的出現,它依賴內部蘊含的創造性和直覺來不斷嘗試創新。
我們清晰的看到百度量子計算的這樣一個形象:堅持「人人皆可量子」的願景,通過前瞻性的視野,和穩健的技術基因,不遺餘力的用平臺化的力量,推動量子計算的進步發展。同時通過對量子計算基礎教育的重視和系統的人才培養方式,讓有志從事量子計算的年輕群體和人才,由此也找到方向和指引。
用百度特色的「終極發明」,最終讓大眾捕捉到量子時代新生活的魅力。