雷鋒網按：2015年7月，阿里云聯(lián)合中科院成立“中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室”，宣布共同開展在量子信息科學領域的前瞻性研究，研制量子計算機。

2017年5月，中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室等參與研發(fā)的中國首個光量子計算機面世。

今天上午，在阿里2017云棲大會上，中國量子力學第一人潘建偉教授發(fā)表了「新量子革命和量子計算」主題演講，隨后由阿里云量子技術首席科學家施堯耘博士宣布由阿里云與中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室共同開發(fā)的量子計算云平臺正式上線。

阿里云量子技術首席科學家施堯耘博士

施堯耘博士在演講過程中介紹道，阿里云量子技術可以概括為三個關鍵詞：提升、賦能、安全。

• 提升：提升現(xiàn)在的計算，包括機器學習，組合優(yōu)化，帶動基于這些核心計算應用的增速。

• 賦能：為合作伙伴打造開放量子計算平臺，支撐跟量子信息相關產業(yè)的騰飛，營造量子信息技術的生態(tài)系統(tǒng)。

• 安全：擴充加強阿里云已有的量子加密通信技術，推出基于量子密碼的安全計算，讓客戶使用阿里云的時候，數(shù)據(jù)和程序即使是對阿里云也是保密的。

  

左二潘建偉教授

根據(jù)聯(lián)合實驗室的研究計劃，預計到2025年，量子模擬將達到當今世界最快的超級計算機的水平，初步應用于一些目前無法解決的重大科技難題；到2030年，研制具有50-100個量子比特的通用量子計算原型機，突破大規(guī)模量子計算機的芯片工藝，從物理層設計、制造，到算法運行實現(xiàn)自主研發(fā)，全面實現(xiàn)通用量子計算功能，并應用于大數(shù)據(jù)處理等重大實際問題。

潘建偉教授在大會上的演講中提到人類即將進入新量子革命與量子計算時代。他坦言說：“量子計算發(fā)展的進程比我想象的要快的多。目前，量子計算云平臺提供20多個量子比特的經典計算仿真環(huán)境，2017年底10量子比特超導量子計算上線。希望到明年，能實現(xiàn)50個量子比特的操作；未來十年能實現(xiàn)數(shù)百個量子比特的操作，在特定領域的計算能力達到目前全世界計算能力的100萬倍。"

潘建偉教授在演講中回顧了人類歷史上的兩次科學革命?！冈谂ｎD力學之前，我們其實利用的是生物能，我們馴養(yǎng)一些猴子，馬，狗等等來為我們服務。到牛頓力學之后，就催生了第一次產業(yè)變革，隨著瓦特蒸汽機的發(fā)明，英國抓住了機會，在18世紀末崛起成為世界頭號強國了。隨后在牛頓力學這個大的框架之上，有了電動力學的建立，所以給我們帶來了電力技術，催生了第二次產業(yè)變革。在這個過程中，德國和美國先后抓住機會在19世紀中和20世紀初晉升成為世界工業(yè)強國。然后隨著量子力學和相對論的建立，這是第二次科學革命，直接催生了以信息技術為代表的第三次產業(yè)變革，這個過程中，日本抓住了機會，也變成了工業(yè)強國。所以從某種意義上講，科學的革命到產業(yè)變革總是緊密相關的?！?/p>

今天使用的信息技術很大程度上都是由量子力學奠定的根本基礎?！冈訌椦兄频倪^程中催生了現(xiàn)代意義上的通用計算機誕生——在西歐核子中心，有很多數(shù)據(jù)需要傳到世界各地，所以就形成了今天互聯(lián)網的雛形?！?/p>

潘建偉教授講到，我們正在準備進入一個量子時代，傳統(tǒng)的計算力已不能滿足人類處理日益增長的數(shù)據(jù)的需求。而且隨著計算力的提高，信息安全問題就會出現(xiàn)，依賴于計算復雜度的經典加密算法，原則上也都是可以被破解?！窻SA 512，在1999年被破解，RSA 768，在2009年被破解，RSA 1024還沒宣布破解，但是密碼界已經建議用2048位。2017年2月，谷歌破解了廣泛應用于文件數(shù)字證書中的SHA-1算法。從這個角度來看，信息安全的瓶頸在日益凸顯，我們必須在遇到惡意攻擊時想到解決辦法?！?/p>

另一個問題是大數(shù)據(jù)，需要非常強的計算力，把數(shù)據(jù)里的有效信息提取出來?！柑崛〔怀鰜?，數(shù)據(jù)就是垃圾，提取出來就是金子。但是目前全世界的計算能力加起來還是有限的，如果用一個數(shù)字表示的話，大概是2的80次方左右。如果還是按著名的摩爾定律來進一步發(fā)展，晶體管的尺寸逐漸到納米量級很難進一步發(fā)展了，如果到納米量級以后，原來的0和1就不能很好的界定，所以在這種基礎的情況下，量子效應將起到一個主導作用。原先晶體管的電路原理將不再適用，所以基于原來的摩爾定律，把晶體管做的越來越小，集成度做的越來越高這條路徑就慢慢不行了。我們對數(shù)據(jù)處理的需求在日益增長，量子力學催生了第三次產業(yè)變革，目前量子力學已經為解決這些重大瓶頸問題做好準備了，也就是說量子力學本身在孕育一次新的革命?！?/p>

據(jù)雷鋒網了解，量子信息學，主要有三方面功能，一是利用量子通訊，可以提供原理上無條件安全加密手段；二是利用量子計算，可以提供超快的計算能力，揭示復雜系統(tǒng)規(guī)律；三是利用量子精密測量。這次上線的量子計算云平臺中的量子計算云平臺系統(tǒng)架構，能夠為前端客戶提供量子算法開發(fā)測試環(huán)境，后端能夠連接經典計算的仿真和真實的超導計算，同阿里云協(xié)助進行網站的搭建和運營，提供云計算資源支撐和經典計算的仿真環(huán)境。據(jù)悉，在量子通訊上面的應用，目前已有網商銀行采用量子技術在專有云上完成了量子加密通訊試點，阿里云也因此成為全世界第一家可以提供量子加密信息傳送服務的云計算公司。

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