真正的应用级量子人工智能距离我们还有多远？

·“量子科技是强国竞争的战略制高点，但不能一哄而上，低水平重复内卷，或片面追求发论文、抢专利，各自为战，闭门造车，而缺少真正的技术投入和系统配合。”
·“当下量子系统的规模非常重要，而这很大程度上取决于芯片。”

当前，发展量子计算和人工智能已成为世界各国的重要战略，两者交汇而生的量子人工智能更是发展迅速。随着底层芯片技术的飞速发展，越来越多基于真实量子计算平台的应用正在成为现实。

从左至右分别为：蒋昌建、吴俊杰、金贤敏、杨林。图源：图灵量子

9月3日，在2022世界人工智能大会“量子人工智能论坛”上，多位大咖齐聚讨论，量子计算为何在当下如此备受重视？真正的应用级量子人工智能距离我们还有多远？
在中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长、南方科技大学物理系讲席教授俞大鹏看来，后摩尔时代，算力决定一切，需求把量子计算推到了前台。
俞大鹏认为，推动现在的第二次量子革命有三大驱动力：首先是经典的量子力学方程仍无法精确求解，本身需要继续深入发展。其次，现在数据量每年翻番增长，算力需求也飞速提升。但随着晶体管的尺寸逐渐接近物理极限，算力接近天花板，算力需求和供给的缺口与日俱增，信息时代呼唤颠覆性信息处理技术。第三，人们对微观世界的操控能力大幅提升，微纳加工技术可以实现原子级的精准操控。
俞大鹏也强调，量子科技是强国竞争的战略制高点，但不能一哄而上，低水平重复内卷，或片面追求发论文、抢专利，各自为战，闭门造车，而缺少真正的技术投入和系统配合。

金贤敏 图源：图灵量子

上海交通大学教授、图灵量子创始人金贤敏则在演讲中表示，未来10到15年中国都特别需要硬科技的支撑，国家、社会和资本都在拥抱高科技，对于高科技来说应该是一个黄金时代。虽然量子计算的技术路径有多种，也各有优劣，但光量子领域产业化拐点将近的信号日益明显，依托传统的光芯片技术，甚至光电混合技术，可以完成大规模集成。
金贤敏认为，“当下量子系统的规模非常重要，而这很大程度上取决于芯片。而光量子芯片正是图灵量子的护城河。除了设计、制备芯片，图灵量子还坚持自主流片，并率先在无锡建设光量子芯片中试线。没有自主可控的流片，芯片的快速迭代和商用化生产就是空中楼阁。”

吴俊杰 图源：图灵量子

国防科技大学计算机学院量子信息研究所兼高性能计算国家重点实验室主任吴俊杰历数了量子计算40年来发展的有起有伏，但整体水平稳步提升，逐渐从量变迈向质变。具体的表现，首先是量子计算从物理学理科研究向理工结合演进，其次在于量子计算研究开始迈入应用层产学研结合。最后，非常直观的是2021年，量子信息科学列入普通高等学校本科专业目录的新专业名单。
“现在量子计算挑战与机遇并存，尚没有确定的技术路线直接通向成功，我国当以高水平科技自立自强为目标，以理性科学的态度、以开放协同的方式发展量子计算，抓住跨层次交叉的新机遇，聚力攻关取得技术突破。”吴俊杰说道。

陆子辉 图源：图灵量子

中银金科创新研究中心技术总监、人工智能技术专家陆子辉从产业应用角度谈到了量子计算在金融领域的应用前景。
具体而言，在风险控制中，量子计算不仅能大幅提升安全性，提升支付速度，间接减少银行机构的人工成本，量子计算机还可生成虚拟的诈骗交易数据，提高AI反欺诈精度。在投资研究中，量子计算具有组合优化功能，能够加强投资组合的多样化，重新平衡投资组合，在更准确地反映市场条件和投资者的目标的前提下加快计算速度。在量化交易中，无论是短线博弈、算法优化还是系统耦合，量子计算都显示出了明显优势，能够显著提高收益水平。

钱琨 图源：图灵量子

在医疗领域，量子计算和人工智能的融合也已有具体应用。复旦大学附属中山医院规划与管理中心主任钱琨表示，当下对优质医疗服务的需求日益提升，随着互联网+AI医疗的服务生态趋向成熟，基于数字孪生技术的未来元医疗崭露头角。
钱琨谈到，通过智能化与云服务，能突破时空局限，让诊疗前置化、服务多端化。由于量子计算方式和载体的特殊性，量子计算和人工智能的融合，可以为细胞数字孪生与微生态环境的构建与驱动提供更有效率、高质量和多样化的算法形态与支持，在助力病毒疫苗研发、个性化诊疗与疾病预测、细胞数字孪生、生物芯片都有很好的表现。

张奥宇 图源：图灵量子

除此之外还有生物制药领域，生物制药是一个高风险且长耗时的过程。现在研究人员可利用计算机辅助药物设计来提高药物发现的效率，也经常以此来评测量子计算的发展阶段。亚马逊云科技大中华区解决方案研发中心资深应用科学家张奥宇从自己的实践经验谈道，“亚马逊云科技借助便捷的技术平台和不断壮大的生态，形成了独特的量子计算探索之药物发现方案，帮助客户研究药物发现问题，例如分子对接，蛋白质折叠等。通过Amazon Braket调用量子计算资源进行实验，同时调用经典计算资源进行对比，从而让客户获取研究的新思路，提升研究效率。”

吴康宁 图源：图灵量子

在诊断领域，量子计算结合生信大数据，未来可望实现“知则能治、诊疗合一”。据上海申挚医疗科技有限公司CTO吴康宁介绍，基于化学、解剖学、生物学、信息学等学科技术的进步，现代医学也在不断发展。在诊断领域，由于AI人工智能、数字孪生、精准平台能力、透明病理、多组学数据基础等技术、因素的推动，舒适无感、时空间动态可视化、活体检查、多尺度观察的透明诊断方兴未艾。而借助量子计算结合生信大数据助力科研分析，未来更有希望实现超级医学智能、DNA级别全息微观可视化和瞬时生物计算及合成，叩开人类生命奥秘之门。

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