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“遇事不决，量子力学。”曾几何时，量子力学成为了人们口中的“玄学”。而利用量子力学原理进行有效计算的量子计算，正在引领新一轮科技发展的浪潮。
“万物都是由量子构成的，我们天天生活在量子的世界，但是又感受不到量子。同样的，量子计算让很多人一头雾水，它却能够在信息安全、药物研发等领域有着魔法般的计算能力和应用价值。”百度量子计算研究所所长段润尧在8月26日举办的《AI 呀，我去！》科技沙龙上表示，从量子技术到量子产业之间有着巨大的鸿沟，如果能够跨越这条鸿沟，新的量子革命将会到来。
（图注：百度量子计算研究所所长段润尧）
虽然量子计算的产业化发展仍处于相对早期的阶段，但是各大科技公司的介入推动了量子产业化的步伐，尤其是百度开发的量易伏移动端APP，更是让量子计算变得触手可及。在前一天举办的量子开发者大会上，百度发布了超导量子计算机“乾始”和全球首个全平台量子计算软硬一体化解决方案“量羲”，成为全球率先将量子计算推向产业应用的科技企业。
量子计算产业化面临多个挑战
无处不在的量子正在悄然改变着人们的生活。8月25日，在北京亦庄百度量子实验室内一台超导量子计算机的首次面世，揭开了量子计算的神秘面纱。
一块量子芯片、一套极低温测试系统便构成了一台超导量子计算机的核心，看似十分简单，但是威力无穷。据了解，量子计算机最大的特点便是“算得快”，并且还不是一般的快——它有着经典计算机无法比拟的运算速度。段润尧以信息安全领域公钥加密算法RSA为例介绍称，传统计算机需要200万亿年，而量子计算机只需要几分钟就可以轻松完成。
（图注：百度超导量子计算机“乾始”）
基于这种全新的计算特点，量子计算在基础科学探索、数字经济、人工智能、信息安全等众多领域可以带来魔法般的效果。例如，在药物研发领域，传统计算机无法模拟蛋白质的三维结构变化，量子计算机可以轻松搞定；在金融科技领域，衍生品定价、进行投资组合优化和风险评估等复杂的工作，对于量子计算机来说也不是什么难事儿。
近年来，在 IBM、谷歌和百度、阿里等国内外科技公司的大力布局下，量子计算的技术不断突破。不过，量子计算从实验室走向产业化，仍存在巨大的鸿沟。首先，量子计算还处于早期的发展阶段，量子计算的价值需要逐步实现。其次，现阶段量子计算领域的量子硬件和量子服务割裂，量子算力难以转化为用户触手可及的量子服务。第三，量子计算的学科交叉性，使得量子计算的产业化需要聚合多个领域的科研人员、开发者以及合作伙伴持续不懈努力。
“量子计算机的应用，理论上已经没有障碍，但是实际上每家都在摸着石头过河。”段润尧表示，“有将近70%的大型企业希望能够进行量子计算相关的布局，这种布局不一定是直接用量子计算来解决实际业务，但是企业希望做好量子人才或技术的相关储备。”
段润尧认为，量子计算的产业化还需要三大基础：钱、时间和人才。“每一台量子计算机都十分烧钱，钱和时间都是有限的，人才还不能速成，很多高校里甚至都没有量子计算专业和正常培养的渠道。”
百度有望突破量子计算产业化“最后一公里”
目前，世界各国均在围绕量子科技进行紧密布局，你追我赶，竞争态势十分激烈。中美两国是率先实现“量子霸权”的国家，这离不开政策、资金的大力支持。2018年，美国通过《国家量子倡议法案》，计划投资1000亿美元在量子计算等10个领域。在中国，量子信息已被列入《“十四五”规划和2035远景目标纲要》优先发展的“三驾马车”之一。
在国家政策的大力支持下，段润尧认为，每一家大的科技公司都应该做好量子准备，否则将难以应对量子产业化时代的到来。
早在2018年，百度就已经成立了量子计算研究所，开始进行量子计算技术储备与应用路径探索，并先后发布了国内首个云上量子脉冲系统“量脉”，全球首个云量一体的量子机器学习平台“量桨”、全球首个云原生量子计算平台“量易伏”等产品。
区别于谷歌、IBM的量子计算技术路线，百度积极研发面向产业化的超导量子计算机。8月25日，百度发布了“乾始”超导量子计算机，和全球首个全平台量子软硬一体化解决方案“量羲”。 “乾始”和“量羲”率先打通了量子硬件、量子软件和量子应用，实现了量子算力到生产力的转化，量子计算产业落地“最后一公里”问题有望获得突破。同时，各类量子芯片也可以做到“即插即用”，让用户更低门槛、更便捷地获得量子算力，做到“人人皆可量子”。
（图注：百度量子平台全景图）
目前，围绕量子计算的产业生态已经初具雏形。IDC报告显示，全球量子计算市场将从2020年的4.12亿美元增长到2027年的86亿美元，6年复合年增长率超过50％。 “开发者、科技公司、科研机构等每一个组织都做好自己擅长的事情，才能够构建成一个健康的量子生态。”段润尧称。
随着产业链上下游企业的加入，量子计算正在变得触手可及。“为实现‘人人皆可量子’的美好愿景，百度选择把复杂留给自己，把简单留给用户。”段润尧称。下一步，百度量子将致力于为企业提供制定相应策略、完善解决方案、实时投入资金部署等一系列开源的方案，并赋能人工智能、能源、制造、金融、交通等多个领域，让普通人也可以享受美好的量子时代。
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