AI發展的殺手鐧——引人注目的「量子計算機」

文章來源 ：野村綜合研究所官網

小智翻譯編輯

轉載請註明出處

3月8日，日本智庫野村綜合研究所（NRI）對今後會在商業環境及整個社會產生廣泛影響的、與情報通信相關的重要技術在2018年之後將如何發展、怎樣實用化進行了預測，形成了「IT路線圖」。

擴展介紹

野村綜合研究所(簡稱NRI)是日本一個著名的研究機構，它的前身是野村證券公司的調查部，1965年4月1日正式成立。研究所設有以研究為主的鎌倉總部和以調查為主的東京總部，有「雙頭雕」之稱。在紐約、倫敦、香港、巴西等地設有分支機構。 野村綜合研究所是日本思想庫的代表，不論是其歷史和規模，還是國際活動和綜合能力，或者是研究實力和影響，在日本乃至世界上都是比較突出的。

本次預測關注探討的主要為以下八類，分別包括：「人工智慧AI」、「AI助理」、「企業聊天平台」、「VR虛擬現實」、「AR增強現實」、「量子計算機」、「金融*AI（AI金融領域的利用）」、「機器人理財顧問2.0」、「市場*AI（AI在市場方面的利用）」。此外，從重要性年年增加的安全技術中選取了「ID與認證安全」、「API安全」、「區塊鏈安全」這三個。

這些與情報技術相關的路線圖刊載在了3月9日，也就是今天東洋經濟新報發售的單行本《IT路線圖2018版——情報通信技術五年後將如此變化！》一書中。本文將對書中被稱為AI進化發展殺手鐧的「量子計算機」在今後數年間的動向進行整理預測。

對其在用超級計算機也無法解決的問題和未知領域的應用抱有極高期待

量子計算是獲得諾貝爾物理學獎的已故美國理論物理學家理查德.P.費曼博士於1982年提出的。因為技術研發頗具困難，

再加上那之後日本不久後就迎來了經濟衰頹的泡沫經濟時代，研發企業相繼退出了這一研究領域，直到現在才再次開始進行關注。理由是加拿大D-Wave Systems公司2011年實現了「量子化學型計算機」的商用化，並且在2015年，Google與NASA使用這一電腦發表了《與原電腦相比，用最高達一億倍的速度解決了持有一千個變數的整合最優化問題》這一研究成果。

在這之後，日本國內外的研究機構和IT投資企業再次開始在量子計算機的開發上發力，期待將來量子計算機能夠在以下幾個領域適用，分別是：弄清與新材料和新葯的發現相關的分子、化學相互作用、有效利用量子物理學法則的暗號方式、超級計算機無法解決的問題、未知領域等。

到2017年為止，量子化學型計算機的出現和使用場景的探索

2017年，日本國內國外繼續通過使用D-Wave Systems公司的量子計算機助手開展向著「組合最優化問題」的實用化的研究。對大部分企業來說，量子計算仍然是陌生而未知的技術。雖然企業儘可能地在利用D-Wave，依然存在「能解決什麼樣的工作問題、難以判斷怎樣實施並解決問題」等難題。因此，與開展量子化學研究的國內大學等機構共同著手利用場景探測是這一時期的研究特徵。

量子計算機關聯路線圖

2018~2022年度：黎明期。用量子化學計算的AI研究進展和量子超越性的實現

加上D-Wave，用內閣府的產學官聯合計劃「革新的研究開發推進計劃（ImPACT）」來開發的激光網路型計算機在雲環境公開，模擬方式的量子計算機的有效利用變得活躍了。因此，進行組合最優化問題、適用性的研究，使得面對為汽車自動駕駛而進行圖像確認、為擁堵預判而進行路線最優化、面向消費者的針對性廣告投送等問題時開始進行必要屬性分類的最優化，可以預想這一研究成果今後會在多場合多領域頻繁展現。

2020年之後，可以預見依託IBM、Google等公司的量子門型計算機的雲服務將開啟。這兩家公司提供的預計50量子比特的量子計算機在理論上將擁有1000兆倍FLOPS的運算能力，將實現具有凌駕於過去計算機之上的（量子超越性）可能性。

2024年以後：發展期。朝著實現通用量子計算機而研究的進展

實現量子超越性之時，期待可以利用「通用量子計算機」的出現來解決各種各樣的問題。但是，把超電導體在接近絕對零度的溫度處（零下273度）冷卻，能使量子狀態安定可控的量子門型量子計算機極易受到外部噪音的影響，也存在很難使量子狀態安定下來這一棘手問題。

特別是伴隨著計算機的規模越來越宏大，利用量子比特的計算將會越來越多，錯誤的發生率也將提高。要實現通用型量子計算機，使其具有高性能計算能力並同時具有抗錯性，可以預想要達到這些需要進行相當長時間的研究。

針對這一課題，微軟公司正在進行能使量子狀態容易安定的「拓撲量子計算機」的開發，可以預見其將成為「量子計算機」領域繼IBM和Google之外研究開發的又一重要力量。

AI-Inside，關注CETC

關注中國新一代人工智慧

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！