阿里雲量子技術首席科學家施堯耘：2018將出現量子霸權

雷鋒網 AI 科技評論按：2018 年已過去 10%，科技界一如從前經歷著風起雲湧的變化。針對新一年的科技趨勢，近日阿里巴巴與今日頭條等 15 位科學家聯合發布 2018 年科技趨勢預測。

阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任施堯耘博士也做出了自己的預測。他認為：

• 2018 年量子計算的第一幕高潮應該是「量子霸權」：多個超導，甚至可能有離子阱團隊將紛紛宣稱實現了經典計算機無法模擬的量子處理器來。而經典模擬能力可能在新的理論突破下大大提升，重設霸權之爭的起點。今年可能見證第一個拓撲比特的誕生。而其他如超導、離子阱等方向顛覆性新思想的種籽可能會在今年無聲地落地。量子軟體因為門檻低，將會繼續蓬勃發展。量子演算法的論文會百花齊放，但大多數不過是組合拳。

• 量子-經典在密碼上的擂台今年會愈演愈烈。經典密碼苦修多年「後量子密碼學」，終於把秘籍練到實用，大顯抵抗量子攻擊的能力和不需任何額外投入的成本優勢。作為對策，小型、廉價的量子密碼產品可能在今年出現，叩開近距離量子密碼規模化市場。

而近日，施堯耘博士又將上述觀點拓展成一篇短文，以充滿大量隱喻和擬人手法的文風向讀者們更加生動地展示了 2018 年量子計算的變化。在他的預測中，2018 年或誕生宇宙中第一個拓撲量子比特。全文如下，雷鋒網AI科技評論作了不改變原意的修改和編輯。

作者：施堯耘 阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任

2018 年的量子計算舞台將極其精彩。首先會有甲公司搶先上台宣布第一個實現「量子霸權」，也就是做出毫無置疑的經典計算機無法模擬的量子處理器；接著就有乙公司出來拆台說他們的才是第一個；然後殺出個丙團隊毫無置疑地提升了經典模擬的能力，把這些量子處理器都徹徹底底完完全全地模擬掉了；再接著丁公司宣布更大的處理器……如此往複地在量子霸權的硝煙中上演量子-經典的魔-道大戰。

正熱鬧著的舞台底下有個火山可能今年爆發，噴射出宇宙中第一個拓撲量子比特。下注拓撲量子計算的同仁們要麼大喜，但也有可能大悲。喜，是自己做出來；悲，是別人做出來的。

上半年佔據舞台的是超導戲班。邊上不服氣的離子阱歌舞隊在下半年可能手握 50-60 幾個比特的利器，衝上舞台和超導團共演瑜亮一幕。離子阱歌舞團終於熬出頭了；最大的獎賞是贏得了還沒談過或者沒有穩定量子對象的 Amazon 和 Facebook 的芳心。量子計算進入兩極世界時代。

承載量子處理器演出的量子軟體舞台也將在 2018 年更加富麗堂皇。VC 啊大公司啊各國政府啊玩添磚加瓦的施工比賽，使得這個經典舞台會巨大到貌似可以承載 1000 年後量子處理器的規格。這個巨型舞台的頂端配備了量子演算法的煙花隊。最響的那種煙花是量子機器學習，最神秘的是優化演算法那種，而最璀璨的是化學模擬。

2018 年最值得留心的在我看來是舞台下面那些衣衫襤褸的不知名演員。他們手裡揣著的處理器只有四、五個比特，注意力 絲毫不為台上的「霸權戲」所動，甚至對之嗤之以鼻。他們在努力地使得他們的比特和台上的截然不同。2018 年可能有個創新的種籽無聲地落地，未來長成的大樹將顛覆現在的舞台。

量子街另一邊同時進行的是量子密碼和經典密碼的擂台賽。2018 年的比賽將會愈演愈烈。之前被量子口水功噴得蓬頭垢臉的經典密碼苦練多年的「後量子密碼拳」，終於在今年把秘籍練到實用，以令人耳目一新的輕盈和量子密碼過招。看到經典密碼現在也在量子攻擊下刀槍不入，而且不需額外成本，買經典啦啦隊隊服的觀眾越來越多。量子密碼有保命的絕世武功，但要在大眾場子上壓住經典啦啦隊的鼓噪，還需在產品質量和成本上有本質的提升。小型化、廉價的量子密碼產品可能在 2018 年推出，有望叩開近距離量子密碼規模化市場的大門。

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