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阿里巴巴大力押注量子计算,云栖大会宣布量子计算云平台正式上线

雷锋网 2017-10-11 23:21

原标题:阿里巴巴大力押注量子计算,云栖大会宣布量子计算云平台正式上线

雷锋网按:2015年7月,阿里云联合中科院成立“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室”,宣布共同开展在量子信息科学领域的前瞻性研究,研制量子计算机。

2017年5月,中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室等参与研发的中国首个光量子计算机面世。

今天上午,在阿里2017云栖大会上,中国量子力学第一人潘建伟教授发表了「新量子革命和量子计算」主题演讲,随后由阿里云量子技术首席科学家施尧耘博士宣布由阿里云与中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室共同开发的量子计算云平台正式上线。

阿里云量子技术首席科学家施尧耘博士

施尧耘博士在演讲过程中介绍道,阿里云量子技术可以概括为三个关键词:提升、赋能、安全。

左二潘建伟教授

根据联合实验室的研究计划,预计到2025年,量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平,初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题;到2030年,研制具有50-100个量子比特的通用量子计算原型机,突破大规模量子计算机的芯片工艺,从物理层设计、制造,到算法运行实现自主研发,全面实现通用量子计算功能,并应用于大数据处理等重大实际问题。

潘建伟教授在大会上的演讲中提到人类即将进入新量子革命与量子计算时代。他坦言说:“量子计算发展的进程比我想象的要快的多。目前,量子计算云平台提供20多个量子比特的经典计算仿真环境,2017年底10量子比特超导量子计算上线。希望到明年,能实现50个量子比特的操作;未来十年能实现数百个量子比特的操作,在特定领域的计算能力达到目前全世界计算能力的100万倍。"

潘建伟教授在演讲中回顾了人类历史上的两次科学革命。「在牛顿力学之前,我们其实利用的是生物能,我们驯养一些猴子,马,狗等等来为我们服务。到牛顿力学之后,就催生了第一次产业变革,随着瓦特蒸汽机的发明,英国抓住了机会,在18世纪末崛起成为世界头号强国了。随后在牛顿力学这个大的框架之上,有了电动力学的建立,所以给我们带来了电力技术,催生了第二次产业变革。在这个过程中,德国和美国先后抓住机会在19世纪中和20世纪初晋升成为世界工业强国。然后随着量子力学和相对论的建立,这是第二次科学革命,直接催生了以信息技术为代表的第三次产业变革,这个过程中,日本抓住了机会,也变成了工业强国。所以从某种意义上讲,科学的革命到产业变革总是紧密相关的。」

今天使用的信息技术很大程度上都是由量子力学奠定的根本基础。「原子弹研制的过程中催生了现代意义上的通用计算机诞生——在西欧核子中心,有很多数据需要传到世界各地,所以就形成了今天互联网的雏形。」

潘建伟教授讲到,我们正在准备进入一个量子时代,传统的计算力已不能满足人类处理日益增长的数据的需求。而且随着计算力的提高,信息安全问题就会出现,依赖于计算复杂度的经典加密算法,原则上也都是可以被破解。「RSA 512,在1999年被破解,RSA 768,在2009年被破解,RSA 1024还没宣布破解,但是密码界已经建议用2048位。2017年2月,谷歌破解了广泛应用于文件数字证书中的SHA-1算法。从这个角度来看,信息安全的瓶颈在日益凸显,我们必须在遇到恶意攻击时想到解决办法。」

另一个问题是大数据,需要非常强的计算力,把数据里的有效信息提取出来。「提取不出来,数据就是垃圾,提取出来就是金子。但是目前全世界的计算能力加起来还是有限的,如果用一个数字表示的话,大概是2的80次方左右。如果还是按著名的摩尔定律来进一步发展,晶体管的尺寸逐渐到纳米量级很难进一步发展了,如果到纳米量级以后,原来的0和1就不能很好的界定,所以在这种基础的情况下,量子效应将起到一个主导作用。原先晶体管的电路原理将不再适用,所以基于原来的摩尔定律,把晶体管做的越来越小,集成度做的越来越高这条路径就慢慢不行了。我们对数据处理的需求在日益增长,量子力学催生了第三次产业变革,目前量子力学已经为解决这些重大瓶颈问题做好准备了,也就是说量子力学本身在孕育一次新的革命。」

据雷锋网了解,量子信息学,主要有三方面功能,一是利用量子通讯,可以提供原理上无条件安全加密手段;二是利用量子计算,可以提供超快的计算能力,揭示复杂系统规律;三是利用量子精密测量。这次上线的量子计算云平台中的量子计算云平台系统架构,能够为前端客户提供量子算法开发测试环境,后端能够连接经典计算的仿真和真实的超导计算,同阿里云协助进行网站的搭建和运营,提供云计算资源支撑和经典计算的仿真环境。据悉,在量子通讯上面的应用,目前已有网商银行采用量子技术在专有云上完成了量子加密通讯试点,阿里云也因此成为全世界第一家可以提供量子加密信息传送服务的云计算公司。