近日(8月19日),我國最大規模的“量子計算云平臺”正式亮相!這標志著我國量子計算正在逐步走向實用化階段。平臺由中國移動與中國電科攜手打造,是行業內第一次實現“量子與通用算力統一納管混合調度”的系統級平臺,屬國內首創。
據悉,該平臺可在真實量子算力與通用算力融合基礎上,實時開展量子程序編譯,同時支持量子算法與量子模擬計算等系列量子程序應用。平臺與量子計算機接口互通,可一鍵式下發任務至量子計算機,減輕用戶使用量子計算機的難度。這使得平臺在解決人工智能、生物醫藥、智能交通、航天航空等多領域計算的復雜問題時,可以做到快速響應求解。
作為前沿科技的重要領域,量子計算具備超強并行的計算能力,受到業界越來越多的青睞。而量子計算云平臺作為量子計算機和云計算技術的結合,展示了量子計算的綜合性能,是量子計算走向實用化的全棧式技術和基礎。
1、當量子計算上“云”
提到量子計算,我們第一反應是科幻小說中的情景。由于量子計算與傳統計算相比,無論是概念上,還是原理,都有所差別,這讓普羅大眾聽上去有些神秘,并且有很多令人費勁和驚奇的特性。
在傳統計算中,計算機采用比特,表示0態或者1態,從而完成數據的分析和運算。而量子計算則采用量子比特,表示0態和1態的疊加,這種疊加態賦予了量子計算機處理信息的獨特能力。
目前,受到設備復雜、成本高昂,并需要專業人員維護等限制,量子計算仍然處于從“實驗室”走向“產業化”的初級階段,很難快速地走進“千家萬戶”。而互聯網云平臺的出現,連接了“實驗室—產業化應用”,讓用戶可以參與其中,加速量子計算技術的發展,并且逐步探索量子計算的潛在應用。
量子計算云平臺不僅可以模擬物理系統、分子結構等復雜系統的行為,對于研究新藥物設計、材料科學和化學反應等領域具有重要意義,還可解決一些經典計算中非常耗時的優化問題。除此之外,它還可以用于加密與提高安全性,并極大地克服了量子計算機制造成本昂貴、維護難度高、占用空間大等缺陷。
2、量子云平臺吹響爭霸集結號
隨著量子計算的優勢不斷顯露,其巨大的潛力也受到了行業內大佬們的重點關注。
在國外,谷歌、IBM、微軟等行業龍頭企業先后砸入重金,紛紛布局量子計算領域。其中,IBM在2016年5月,發布了全球首個完全免費的量子云計算服務平臺Quantum Experience,只需要利用一個簡單的軟件接口,用戶就可以訪問該“五量子位”的量子計算機。
而作為公認的量子計算領域的領頭羊,谷歌在2019年,利用量子計算機Sycamore,在特定任務上只用了 200 秒完成了計算,比當時最快的超級計算機快100萬倍。谷歌稱已實現“量子霸權”(國內也稱“量子優越性”)。微軟也沒有示弱,在2019年11月,聯合多家公司共同推出了量子云平臺Azure Quantum,并于2020年年初,實行公共預覽。
在這場量子計算戰局中,并非沒有“霸凌”。去年11月,有用戶發現,IBM Quantum拒絕中國IP訪問;國內科研者也在面臨申請歌“懸鈴木”幾乎失敗的困境。這促使國內科研主體也迅速入局,不懼“科技霸凌”。
其實,國內早有布局量子計算云平臺。2018年可謂是量子計算變革元年。這一年3月,百度宣布成立量子計算研究所,開展量子計算軟件和信息技術應用業務研究;5月,阿里巴巴達摩院量子實驗室推出世界最強量子模擬器“太章”;10月,華為發布了量子計算模擬器HiQ云服務平臺,包括量子計算模擬器與基于模擬器開發的量子編程框架。
今年,我國科研主體僅花費了半個月的時間,便推出了兩個量子計算云平臺——Quafu(夸父)量子計算云平臺、接入“祖沖之號”同款176比特超導量子計算機的新一代量子計算云平臺。
其中,176比特“祖沖之號”量子計算云平臺不僅刷新了我國云平臺的超導量子計算機比特數紀錄,也是國際上首個在超導量子路線上具有實現量子優越性潛力的量子計算云平臺。
據相關數據顯示,乘著云計算強勁發展的東風,量子技術有望在2035年實現近七千億美元價值。在多方因素作用下,屬于量子計算的“風口”逐步到來。
但在熱潮的背面,也存在著無法避免的泡沫,這需要我國科創主體以沉著冷靜、理智客觀的態度,面對量子計算的“狂熱躁動”和“短暫休整”,不要一味的“捧殺”,時刻保持穩定投入和擁有長期的耐心。