美白宮召集最強陣容制定國家量子戰略，未來將是量子計算的天下？
科技雲報道原創。
“當雲端計算、人工智慧、虛擬現實、區塊鏈的風潮正漸行漸遠，量子計算成為全球新的焦點。人們期待量子計算能夠比傳統計算機效率更高，並在電腦保安、財務和其他領域解決更多問題。”
為了能夠獲得更多突破，美國近期在白宮召開量子峰會，討論美國政府推動量子資訊科學的努力。參加此次會議的不僅包括美國國防部、國家安全域性、白宮國家安全委員會、美國宇航局和聯邦能源部、農業部、國土安全部、國務院和內政部等多個政府部門的官員，
還有谷歌母公司Alphabet、IBM、霍尼韋爾國際公司(Honeywell International Inc)、洛克希德馬丁(Lockheed Martin Corp)、高盛集團、AT&T、英特爾、諾斯羅普格魯曼(Northop Grumman Corp)等多家大公司的代表，透露出了未來美國國家戰略的冰山一角。
凝聚最強科技巨頭 欲十年內實現量子計算戰略
本次峰會由白宮科技政策辦公室組織，該辦公室負責量子資訊科學的助理主任傑克-泰勒表示，政府計劃公佈一項關於如何推進下一代技術的戰略。他表示，這次會議的目的是讓關鍵利益相關者聚齊在一起，“真正制定一項計劃”，以幫助量子計算成為現實，並尋求對政府可以採取的其他措施的投入。
專家們表示，目前該技術雖然仍處於初級階段，但未來可能會對醫療保健、通訊、金融服務、交通運輸、人工智慧、天氣預報等領域產生重大影響。同時，這項技術具有重大的國家安全意義，因為量子計算機可能會突破傳統的網際網路安全程式或其他密碼。量子計算機的執行速度比今天先進的超級計算機快數百萬倍。
根據白宮的一份備忘錄，量子計算“將使我們能夠預測和改進化學反應、新材料及其特性，並對時空和宇宙的出現提供新的理解”，而這一切可能在十年內實現。
像IBM、微軟、谷歌和英特爾這樣的科技巨頭已經開展各種科技競賽，以求為全功能量子計算機建立軟體，但難題是開發人員必須為這尚不存在的計算機構建軟體。
比爾•蓋茨創立的微軟已經成為首批在量子計算領域認真發展的美國公司之一，但其他科技公司也正迎頭趕上，制定自己的量子計算戰略。微軟執行長薩蒂亞•納德拉稱量子計算是科技行業的“軍備競賽”。根據納德拉的說法，這場比賽與人工智慧軍備競賽同樣重要，但它在很大程度上被公眾所忽視。
今年9月，美國眾議院通過了關於量子資訊科學的立法，以“制定統一的國家量子戰略”，到2023年將撥款13億美元的資金。該法案被稱為“國家量子倡議法案”(National Quantum Initiative Act)，它定義了一項為期10年的國家戰略，通過美國國家標準與技術研究院(NIST)，美國國家科學基金會(NSF)以及美國能源部(DOE)的活動來推進量子計算和通訊技術。
這項為期10年的計劃分為兩個五年計劃，其中第一個計劃將從2019財年到2023年財年。該法案的主旨是支援量子資訊科學的研發和勞動力發展，並展示其應用，其總體目標是保持美國在這一領域的領導地位，目前這一地位面臨著來自其它國家的挑戰。
全球加緊爭奪量子計算未來
基礎科學研究警惕浮誇之風
事實上，超過20個國家正在爭奪量子計算的未來。去年，歐盟支援了一項價值10億歐元、名為“Quantum Technology Flagship”的計劃，該計劃將資助量子領域的研究和開發。同樣，其他國家，包括中國、日本、英國、澳大利亞、加拿大和俄羅斯，都在將大量資金投入到量子技術的研究中。
據IDC預測量子計算將在2020年時進入高速增長的黃金期，未來10年市場將增長40倍，到2027年這一市場規模有望達到107億美元。量子計算機有著和傳統機器完全不同執行方式。普通計算機中，每一位資訊都以1或0表示，但在量子領域，資訊的單位變為量子位元，是通過量子的疊加和糾纏而被建立和操縱的。也正因此，我們能夠以更快的速度對大量的資料進行計算。
正是這些優勢，讓IBM、谷歌、英特爾到國內的百度、阿里巴巴、騰訊等大公司紛紛加大該領域研發與商用探索的力度。例如，IBM開發出了一臺50量子位元的量子計算原型機，谷歌也推出了一款72量子位元的晶片。從理論上看，僅僅能夠處理幾百個量子位元的量子計算機，其計算能力也是傳統計算機無法比擬的。
然而在實踐過程中，對量子系統進行擴充套件卻十分困難，因為量子系統對外界干擾有極高的敏感性。要實現通用量子計算，前提要把系統擴充套件到足夠大，在擁有數百乃至上千個物理位元的情況下，才有可能獲得足夠多的邏輯位元。
目前，美國、中國的研究單位實現的9個量子位元、10個量子位元、20個量子位元、50個量子位元都只是物理位元，而不是邏輯位元。必須說明的是，從實驗進展來看，實現多物理位元的任意糾纏會隨著位元數上升，技術難度呈現指數上升的趨勢。因此，想要進一步擴充套件系統的難度相當大。
因此，儘管量子計算機已經提出了幾十年，但目前對這項技術的研究進展依然有限，這些產品要成為真正有用的裝置，挑戰猶存。
量子計算屬於基礎科學範疇，更應當摒棄浮躁之氣。我們應當支援國家投入適當的資金對量子計算等可能具有很大價值的技術進行探索，但堅決反對一些商業公司過分炒作量子計算概念，對一些微不足道的進步大肆渲染浮誇營銷，以達到炒作股價和包裝高科技光環的目的。同時也要警惕一些科研單位為了獲得更多科研經費，故意誇大已經取得的技術成果。
決定未來科技走向的，是這些利用科技的人們。因為對人才的迫切需求而產生的各種各樣的平臺，在很大程度上影響著其所在領域，並且幫助領域內的科學家彼此溝通、競爭、交流。現在的技術距離建成真正具有實用價值的標準量子計算機尚很遙遠，前方的道路依舊任重道遠。
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