百度正式宣布成立量子計算研究所，開展量子計算軟件和信息技術(shù)應用業(yè)務研究，由悉尼科技大學量子軟件和信息中心創(chuàng)辦主任段潤堯教授出任百度量子計算研究所所長，直接向百度總裁張亞勤匯報。
昨天谷歌的72量子比特的量子芯片“Bristlecone”剛刷屏，今天百度也宣布成立量子計算研究所。這幾天來，量子計算領(lǐng)域相當熱鬧。
段潤堯是何許人？他想帶領(lǐng)百度實現(xiàn)什么目標？
作為被百度選中出任量子計算領(lǐng)軍者的人，段潤堯在量子計算方面的履歷是相當豐富。
段潤堯本科和博士均就讀于清華大學計算機系，悉尼科技大學終身教授，澳大利亞研究理事會（ARC）Future Fellow，自2016年9月15日起擔任量子軟件和信息中心創(chuàng)辦主任。主要從事量子計算和量子信息論，特別是有關(guān)量子糾纏特性與應用以及量子通信信道容量等方面的研究。另外，其曾于2013－2016年擔任QIP會議（量子計算和量子信息科學理論方面最頂級的學術(shù)會議）管委會委員和2015年會議主席，并作為組委會主席成功在悉尼舉辦QIP2015。
值得一提的是，其曾在2016年與巴塞羅那自治大學（UAB）的Andreas Winter教授合作，首次用量子信息論方法給出著名的Lovász number的完整信息論解釋，從而解決了信息論和圖論中自1979年以來一直懸而未決的公開問題。
對于接手百度量子計算研究所之后的目標，段潤堯表示，他將全力推動“百度量子、量子百度”的研究規(guī)劃，計劃在5年之內(nèi)在百度組建世界一流的量子計算研究所，并在之后的5年將量子計算逐漸融入百度的業(yè)務中。
組建量子研究院，百度加速融合“量子計算＋人工智能”
量子計算是基于量子力學的全新計算模型。與傳統(tǒng)計算機不同，傳統(tǒng)計算機使用1和0存儲信息并進行計算，而量子計算機使用的量子比特能包含更多信息。
相比于傳統(tǒng)計算機的1和0，量子比特可以制備在兩個邏輯狀態(tài)的疊加體，實現(xiàn)0、1的同時存儲。如果是N個量子比特，理論上可以同時存儲2＊N的數(shù)據(jù)。比如250個量子比特可存儲的數(shù)據(jù)就是2＊250。而在計算中，這就相當于傳統(tǒng)計算機重復計算2＊N的計算量。因此，從理論上來講，相比于傳統(tǒng)計算機，量子計算機可以節(jié)約大量的時間和計算單元。
當前，量子計算主要應用于復雜的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與計算難題，以及基于量子加密的網(wǎng)絡安全服務。在具體的應用中，除了可以進行高速并行計算，量子計算機同時也可以完美地解決傳統(tǒng)計算機模擬量子系統(tǒng)時遇到的海量存儲和指數(shù)時間問題，是進行高效量子模擬的天然選擇。
基于自身在計算方面的優(yōu)勢，在金融、醫(yī)藥、人工智能等領(lǐng)域，量子計算都有著廣闊的市場。
譬如人工智能，中國科學院院士、量子計算專家、圖靈獎獲得者姚期智曾說過：“如果能夠把量子計算和AI放在一起，我們可能做出連大自然都沒有想到的事情。”
基于量子計算，一方面，機器學習算法在運行時可以更快、更高效；另一方面，通過量子輔助優(yōu)化可以解決現(xiàn)有許多重要優(yōu)化問題，包括基于隨機梯度下降的各類算法等，克服了速度與成本問題。有人說，量子計算是邁向強人工智能的“捷徑”。
眾所周知，百度在人工智能方面有著諸多部署，像百度大腦、自動駕駛、智能家居、大數(shù)據(jù)與云服務等等。對于百度而言，成立量子研究院，相比于“量子霸權(quán)”的搶奪，如何將量子計算＋人工智能在技術(shù)和業(yè)務中更好地進行融合，或許才是他們目前最想做的。
量子計算成果初現(xiàn)，國內(nèi)BAT、國外谷歌等基本如數(shù)到齊
為了搶奪市場，包括BAT、谷歌在內(nèi)的等多家科技企業(yè)在近幾年內(nèi)也是接連加碼。截止到目前，量子計算也是初有成果，比如誕生在我國中科院的世界上第一臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機。
至于應用方面，在國內(nèi)，阿里云在2015年就與中國科學院共同成立了“中國科學院 － 阿里巴巴量子計算實驗室”，開展量子計算的研究。到今年2 月 22 日的中國科學院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院 2018 年度工作會議上，潘建偉院士正式發(fā)布中科院聯(lián)合阿里云打造的 11 量子比特超導量子計算云平臺，并宣布上線。
阿里之后，騰訊 SNG 也于 2017 年 12 月宣布成立量子實驗室，網(wǎng)羅量子相關(guān)的算法、復雜性、通訊、模擬、量子物理、量子化學等各方面的人才，有計劃跟人工智能技術(shù)相結(jié)合。
再加上今天宣布成立量子計算研究所的百度，國內(nèi)的BAT已經(jīng)全部加入量子計算追逐戰(zhàn)。
與此同時，IBM、谷歌、微軟、英特爾等國外科技巨頭也是早有部署，也不缺乏相關(guān)成果。
比如IBM，在去年11月，其對外宣布已經(jīng)成功研發(fā)20位量子比特的量子計算機，已經(jīng)在年底向付費客戶開放。另外，他們也成功開發(fā)出了一臺50位量子比特的原型機，為今后IBM Q系統(tǒng)（IBM的商用化通用量子計算系統(tǒng)）奠定基礎(chǔ)。
又比如昨天在科技圈刷屏的谷歌，對于量子計算領(lǐng)域來說，其研制出的72量子比特的量子芯片“Bristlecone”也具備著里程碑意義。
結(jié)語
值得注意的是，此前曾有消息稱，微軟和谷歌將宣布兩大科學里程碑，以彰顯人類在量子計算領(lǐng)域取得快速進步。
當前，谷歌的成果已經(jīng)宣布了，至于微軟的“里程碑”，在谷歌的拋磚引玉下，還是相當令人期待的。
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