量子科技發展成國家議題 百度搶先布局錨定量子計算未來

文 | 曾響鈴

來源 | 科技向令說（xiangling0815）

量子科技時代正在加速來了。

日前，國家就量子科技的發展強調道「要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。」

事實上，隨著上層的關注，量子科技順勢成為產業的焦點，這並不意外。在國外，歐盟、美國、英國等國家都先後啟動了國家級的量子科技戰略行動計劃。產業端的谷歌、微軟、IBM、英特爾等科技巨頭則緊隨入場，加速布局，積累了大量的研發經驗。

IBM的量子計算機

如今，中國在數字新基建的浪潮下，也最終關注到了這一領域。近年來，上層對於量子科技的投入和布局越來越關注。在產業端，百度便率先開展了針對量子計算的戰略布局，從基礎研究、應用場景和人才培養方面取得諸多突破性成果。

10月27日，在百度APP上「百度無限『量』，大咖聊量子」科普課堂上線，百度研究院量子計算研究所所長段潤堯、中國計算機學會高級會員段永朝、天體物理博士馬志博等大咖從量子的整體發展歷程，講到百度量子的發展現狀、最新技術和應用成果，從科普角度再度將量子計算推向大眾。

「百度無限『量』，大咖聊量子」科普課堂

其實，這不是百度第一次舉辦量子計算的科普課堂。在這些頻頻動作的背後，我們最切身的感受便是量子計算正在受到國家上層與產業端各方的高度重視。而隨著數位化趨勢的不斷深化，量子計算的應用價值也正被發掘，成為產業升級的關鍵驅動。

當然，量子科技所帶來的價值遠超我們所想像。美國對此立法，來保證量子科技領域的財政投入，以確保美國在量子時代的科技領導力，甚至包括經濟安全、信息安全和國家安全在內的諸多關鍵價值。對於我國而言，量子科技已經成為信息通信技術和產業轉型升級的關鍵底層技術之一，影響著國家科技進步、國防、經濟等領域的新產業、新體系的構建。

那麼，面對這樣的一個新領域，作為普通大眾的我們，又如何去理解呢？量子計算的背後究竟蘊藏著什麼「寶藏」，值得國家與市場如此關注？

量子計算，藏著一隻「薛丁格的貓」

首先，量子計算為什麼重要？

簡單來說就在於，量子計算機可以突破完成傳統計算機難以、甚至是無法做到的事情。兩者之間的差距，也是最直接的表現，莫過於2019年穀歌的實驗證明——在世界第一超算Summit需要計算1 萬年的實驗中，谷歌的量子計算機只用了3 分20秒。

這一點不得不令人驚訝於量子計算的突破性。眾所周知，在未來的數字時代，我們與計算的聯繫將更加緊密，任何智能化的設備或應用程式，都得有賴於計算能力的支持。而量子計算恰恰是為計算的突破性發展提供了一個非常關鍵的方向。

這就是為什麼從國家到市場都是如此高度重視。

其次，量子計算為什麼具備這麼強大的計算能力呢？

從定義來看，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，那麼我們可以藉助量子力學的經典思維，即「薛丁格的貓」來簡化的去理解量子計算與傳統計算的差異。

「薛丁格的貓」概念圖

在盒子裡的「薛丁格的貓」是處於「生」與「死」疊加的狀態——這是一種允許貓在「生」與「死」兩種狀態之間存在的混合狀態。

投遞在計算機領域，我們可以把「生」與「死」簡化的理解為計算機的基礎語言「0」和「1」，即「生」就是「0」，「死」就是「1」，每一個計算單元形同一隻盒子裡的「薛丁格的貓」，生死疊加，0與1糾纏著，相當於量子糾纏。

這種糾纏狀態可以在有限的資源裡達到最大化的計算結果。簡單的舉個例子，對比一下傳統計算與量子計算的差異。

同樣是兩個計算單元，限制其他計算條件：

①傳統計算 （0）（1）——只是一個既定的結果。

②量子計算 （0/1）（0/1）——因為量子糾纏的原因，根據計算需要可以呈現出四種結果，如（0）（0）、（0）（1）、（1）（0）、（1）（1），可見量子計算的優越性。

這種優越性隨著計算單元的增加，而繼續以倍數效應擴大，進而能完成傳統計算機難以完成的計算工作量。當然，這樣僅做簡化理解，量子力學的深奧遠遠超乎於此。

究其原因，也在於量子的不確定性。生死疊加的貓，我們無法定義，而量子糾纏下的量子計算，也需要這一隻「薛丁格的貓」基於計算需要在「生」與「死」之間不斷坍塌變化，掌握這種變化是量子計算發展的關鍵。

以「不確定」的狀態來尋求「確定」的未來，量子計算需要科技探路者

如果可以藉助量子計算突破現有的計算能力上限，那麼對於未來的科技革命與產業升級而言，無疑是具有關鍵的引領作用。

誠然，量子計算的優越性來自於量子糾纏的不確定性，同時其突破的難點也在於此。可以說，成也不確定性，敗也不確定性。

這種不確定性加劇了量子計算領域的挑戰性，要成功的抓住這個未來，顯然不易。

其一，量子領域的頂層設計必不可少，不確定的技術需要確定的上層引領。

量子計算的發展必須基於國家整體工程化程度來推進，必須投入大量的人才、資源和精力來攻克技術難關和應用場景，這也就意味著量子計算的發展與新基建的思路相近，是一次長期投入的過程。

那麼，國家的上層引領，藉助政策來調整大方向，做好頂層設計是必不可少的。事實上，各國深諳此道。美國的「國家量子計劃（NQI）」、歐盟的「量子宣言」旗艦計劃、英國的「國家量子技術計劃等等，都旨在從國家層面幹預推動量子科技領域的發展。

國家大力倡導發展量子科技

可以說，在量子研究這件事情上，各方基礎的缺失，也必然需要政府政策的引領，做好量子研究領域的「頂層設計」，從基礎教育、研究、應用等模塊提供一個明確的方向來推動整體發展。

因此，國家上層的強調對於量子研究領域的從業者來說，是一個非常振奮人心的信號。「總書記在講話中把量子科技提高到促進國家高質量發展、保障國家安全的高度，這是從未有過的，既是對我國量子科技發展的肯定，同時也為量子科技發展指明了方向。」業內人士對此高度贊肯。

其二，技術先行，市場為主，企業理應成為量子領域的探路者。

以百度的AI新基建來看，市場對於新技術的檢驗與應用具有顯著的促進作用，那麼在新技術的規模化應用和發展進程上，企業的價值是需要，也是必須被發掘的。在國外，谷歌、微軟、IBM、英特爾等企業率先布局，成為量子研究與應用領域的中堅力量。

據IDC預計，2027年，全球量子計算市場規模將達到107億美元，較2017年相比，10年內增長超過40倍。也就是意味著，未來量子計算將爆發出巨大的商家價值，或將是一個以市場驅動為主的新領域。

那麼，我國想要抓住量子科技領域的機會，打造先發的科技優勢，必然需要聚焦在量子計算領域的國內核心玩家，率先從市場化的角度開展量子研究探索。

當然，對於企業而言，自發的量子布局也是非常重要的。比如，國內的核心玩家之一百度，早在2018年，便成立了量子計算研究所，用於開展量子計算軟體和信息技術應用業務研究，通過廣泛地開展量子技術儲備、頂尖人才培養以及量子生態構建，來迎接量子時代的到來。

而正是這樣的率先布局，使得百度躍居成為量子計算領域的翹楚。在知名投資諮詢公司Investor place評選出的全球未來十年值得買入的七大量子計算股票中，百度便成功登榜，再度展示了其在量子計算領域的先發優勢。

七大量子計算股票榜單

當然，提早的布局意義並不只是在於登榜，而是藉助市場主體的探索來找到未來實現商業化與場景應用的最佳路徑。百度量子作為量子計算應用的率先探路者，正在以其實踐模式影響著行業發展。

在百度世界2020上，百度研究院量子計算研究所發布了國內首個雲原生量子計算平臺量易伏QUANTUM LEAF，同時並全面升級量脈Quanlse、量子機器學習工具集量槳Paddle Quantum，進一步打通量子計算到新技術，如AI，以及應用場景的壁壘。而其他從業者則可以藉助百度量子平臺來完成與量子計算相關的應用開發。

百度的量子平臺全景圖

可以說，抓住應用與研究並進，使得新技術的發展能更快投入市場，創造價值，百度等科技企業的堅定探索與前瞻布局，對於量子計算的發展無疑是非常重要的。

其三，量子科技也是新基建的一部分，人才底座是最關鍵的基礎。

在百度量子科普課堂上，百度研究院量子計算研究所所長段潤堯談及目前國內的量子研究現狀，說道：「我們國內還有很多科研院校，現在國內幾乎沒有量子計算和量子科技相關的專業。」

百度研究院量子計算研究所所長段潤堯

如同段潤堯教授所說的，國內量子領域的人才欠缺對於量子計算的發展而言，是一個巨大的阻礙。數位技術的角逐本質是一場人才投入的比拼。在AI領域，中美之間的關鍵差距之一就在於美國的AI核心人才積累遠比中國的要多，而這也就直接造成了中國在AI基礎上的不足。

作為國內AI領域的領跑者，百度深知這一點。在量子計算領域，需要避免這方面的缺失。對此，段潤堯教授為企業抓住量子計算機遇給出的建議之一便是，培養頂尖人才。而這也是百度在近期內多次開展量子科普課程的初衷之一，先給大眾普及量子科技，吸引大眾的興趣，能在廣泛範圍內調動大家關注量子領域，投身量子研究，助力發展。

誠然，量子科技的未來需要政府牽頭，更需要探路者，比如百度等科技企業，但並不能只有一個探路者，而是需要無窮無盡的量子研究學者、人才等等。當更多的人投身其中，國內的量子計算發展，才有確定的未來。

智能計算時代，量子計算不可缺席

量子計算的時代來了。

更準確的說，是數字計算的時代來了。

隨著AI、大數據、雲計算等等新技術應用，智能設備、智能應用、智能場景在現實生活中的影響也越來越大，整體的社會運作更加清楚的投映在我們的眼前——一個建立在計算之上的未來。

量子計算，作為進一步突破計算能力上限的新技術，意義深遠。於國而言，量子計算已經被上升到促進國家高質量發展、保障國家安全的絕對高度，是未來亟待攻克的核心技術之一。

於產業而言，量子計算具有高度的連結驅動能力，對於AI、大數據、雲計算、區塊鏈等等新技術所錨定的未來應用場景都具有深刻的促進作用。

對此，段潤堯教授分享到，「量子計算作為一種非常底層的核心技術，在現在計算機應用的很多場景裡都可以找到。特別值得提的是安全場景，量子計算機擅長破解IS密碼系統，將來如何保護隱私，都是需要用量子方法去解決。量子安全計算、信息安全，以及量子和後量子密碼都會作為非常重要的研究方向。」

未來的數字時代，是計算的時代，如同AI、雲計算、大數據等其他新技術一樣，跨向新時代需要不同的技術拼圖構建一個穩定的底座，量子計算以計算突破為重，顯然是是不可缺席的。

大國崛起，也必然是在不確定的狀態抓住一個機會，量子計算也是如此吧！

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【完】

曾響鈴

1鈦媒體、品途、人人都是產品經理等多家創投、科技網站年度十大作者；

2虎嘯獎評委；

3作家：【移動網際網路+ 新常態下的商業機會】等暢銷書作者；

4《中國經營報》《商界》《商界評論》《銷售與市場》等近十家報刊、雜誌特約評論員；

5鈦媒體、36kr、虎嗅、界面、澎湃新聞等近80家專欄作者；

6「腦藝人」（腦力手藝人）概念提出者，現演變為「自媒體」，成為一個行業；

7騰訊全媒派榮譽導師、多家科技智能公司傳播顧問。