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第一財(cái)經(jīng) 2024-12-07 15:23:01 聽新聞
作者:王媛麗 責(zé)編:錢焜
本期嘉賓簡(jiǎn)介:
錢嶺,中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)首席專家、云能力中心首席科學(xué)家、創(chuàng)新中心總經(jīng)理。2001年畢業(yè)于清華大學(xué),獲得工學(xué)博士學(xué)位。此后在貝爾實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)科學(xué)研究院、中國(guó)移動(dòng)通信研究院和中國(guó)移動(dòng)云能力中心從事科研和產(chǎn)業(yè)化工作,是軟件工程、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、算力網(wǎng)絡(luò)和量子計(jì)算等領(lǐng)域?qū)<?。獲得國(guó)務(wù)院特殊津貼,電信行業(yè)“大國(guó)工匠”,中國(guó)工程院咨詢專家,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員等榮譽(yù)稱號(hào)。
Key points:
1.算力作為關(guān)鍵的新型生產(chǎn)力,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。
2.量子計(jì)算在處理大量數(shù)據(jù)、提高計(jì)算并行性和效率方面展現(xiàn)出巨大潛力。
3.量子計(jì)算技術(shù)路徑多元,包括超導(dǎo)、離子阱、光量子等,各有優(yōu)劣,尚未有明確優(yōu)勢(shì)路徑。
4.量子計(jì)算將與經(jīng)典算力融合,滿足各行業(yè)不同的計(jì)算需求,推動(dòng)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
算力作為關(guān)鍵的新型生產(chǎn)力,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。在信息科技時(shí)代,經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力提升遵循摩爾定律,集成電路上可容納的晶體管數(shù)量大約每?jī)赡攴环S著晶體管尺寸接近原子尺度,繼續(xù)縮小晶體管的物理尺寸變得越來越困難。
量子計(jì)算利用量子力學(xué)原理,突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基于二進(jìn)制的計(jì)算方式,展現(xiàn)出在某些特定問題上遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力,被認(rèn)為是未來計(jì)算技術(shù)的重要發(fā)展方向,近年來吸引了全球科研人員和資本的極大關(guān)注。
中國(guó)移動(dòng)早在2019年就開始布局量子計(jì)算領(lǐng)域,隨著量子物理理論的不斷深入和量子技術(shù)的日益成熟,量子計(jì)算逐漸從理論走向?qū)嵱没?024移動(dòng)云開發(fā)者大會(huì)上,中國(guó)移動(dòng)正式上線匯聚超導(dǎo)、離子阱、相干光量子3種技術(shù)路線、總規(guī)模590量子比特的量子云平臺(tái),提供任務(wù)式量子計(jì)算服務(wù)。
中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)首席專家錢嶺在接受第一財(cái)經(jīng)專訪時(shí)表示,隨著人工智能技術(shù)的突破,對(duì)算力的需求是呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),用線性增長(zhǎng)的算力硬件能力提升來應(yīng)對(duì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的需求是難度非常大的,與此同時(shí)我們也面臨算力利用率低下、兼容性差、能耗效應(yīng)等問題,未來量子計(jì)算是解決或者緩解這些問題的可能途徑之一。
未來的算力,量子計(jì)算多技術(shù)路徑并進(jìn)
作為未來的算力,量子計(jì)算在多個(gè)方面都展現(xiàn)出超越傳統(tǒng)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力和優(yōu)勢(shì)。錢嶺表示,首先是量子比特的特性讓量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理大量數(shù)據(jù),極大提高了計(jì)算的并行性和計(jì)算效率,一些量子算法已經(jīng)被證明能夠?qū)崿F(xiàn)超過經(jīng)典算法的萬億倍或百萬億倍的加速性能。隨著量子比特?cái)?shù)量的增加,量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
當(dāng)前量子計(jì)算處在的早期探索階段,量子比特的發(fā)展方向非常多元,主流方案包含超導(dǎo)、離子阱、光量子、超冷原子、硅基量子點(diǎn)和拓?fù)淞孔拥?。中?guó)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在超導(dǎo)量子計(jì)算、光量子計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)路線上已取得了一系列具有國(guó)際影響力的成果。
“當(dāng)前量子計(jì)算領(lǐng)域正處于快速發(fā)展的早期階段,多種技術(shù)路徑并存且各有優(yōu)劣,尚未有明確的優(yōu)勢(shì)路徑脫穎而出。”錢嶺表示。
例如,最受關(guān)注的超導(dǎo)量子計(jì)算技術(shù)路徑,由于其測(cè)控使用的是成熟的微波電子學(xué)技術(shù),測(cè)控速度快、可操控性好,技術(shù)發(fā)展較為成熟,普及度也相對(duì)較高。但超導(dǎo)量子芯片的控制線的數(shù)量隨著比特?cái)?shù)線性增加,在比特?cái)?shù)擴(kuò)展方面存在較大挑戰(zhàn),在更高集成度情形下,需要解決布線和串?dāng)_問題。并且超導(dǎo)量子比特對(duì)環(huán)境溫度和電磁干擾非常敏感,需要在極低溫和屏蔽良好的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而用于創(chuàng)造極低溫環(huán)境的“冰箱”——稀釋制冷機(jī),價(jià)格昂貴。
“目前除了通用量子計(jì)算機(jī)之外,還有專用量子計(jì)算機(jī),例如相干光量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)證明在解決組合優(yōu)化問題上的實(shí)用化能力。與此同時(shí),通用量子計(jì)算機(jī)各技術(shù)路徑目前均未達(dá)到成熟或解決問題的階段,中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展仍需要科研人員的專注和努力,移動(dòng)云也將從資金和資源方面支持不同路徑的量子計(jì)算研發(fā)團(tuán)隊(duì)。”錢嶺表示。
中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合中國(guó)電科牽頭國(guó)資委啟航行動(dòng)量子計(jì)算領(lǐng)域,依托260億的鏈長(zhǎng)資金,投資了玻色、華翊兩家量子初創(chuàng)企業(yè)。下一步,中國(guó)移動(dòng)將升級(jí)產(chǎn)業(yè)生態(tài)孵化中心,持續(xù)支持培育國(guó)產(chǎn)量子計(jì)算的“新勢(shì)力”。
根據(jù)信通院發(fā)布的《量子計(jì)算發(fā)展態(tài)勢(shì)研究報(bào)告(2024年)》,中國(guó)在全球量子計(jì)算論文發(fā)表量中排名第二,顯示出科研活躍度,但中國(guó)在技術(shù)成果、企業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面仍有較大的提升空間。
“資本對(duì)量子科技企業(yè)的認(rèn)知需要更加成熟和理性。移動(dòng)云作為依托國(guó)資背景的企業(yè),在量子科技領(lǐng)域扮演著重要角色。移動(dòng)云認(rèn)識(shí)到量子科技的長(zhǎng)期價(jià)值和潛在應(yīng)用,提供持續(xù)的支持和投入,幫助量子科技企業(yè)和科研團(tuán)隊(duì)克服技術(shù)難關(guān),實(shí)現(xiàn)從科研成果到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。”錢嶺表示。
融合算力,加速推動(dòng)量子計(jì)算實(shí)用化進(jìn)程
“目前量子計(jì)算仍處于單機(jī)狀態(tài),我們首先要做的就是將存量量子算力上云并網(wǎng),形成更強(qiáng)的超級(jí)算力,大幅降低研發(fā)成本和算法開發(fā)難度,能夠讓應(yīng)用開發(fā)者用的上。”錢嶺表示。
中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合北京量子院/中科院物理所、量子科技長(zhǎng)三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、啟科量子、玻色量子等四個(gè)量子計(jì)算單位,正式發(fā)布匯聚超導(dǎo)、離子阱、相干光量子3種技術(shù)路線,總規(guī)模590量子比特的量子云平臺(tái),算力種類和規(guī)模均達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
“在實(shí)現(xiàn)存量量子算力并網(wǎng)之后,中國(guó)移動(dòng)還將繼續(xù)推動(dòng)量子計(jì)算實(shí)用化進(jìn)程,讓量子計(jì)算機(jī)更好用。”錢嶺表示,目前量子硬件能力不足,需要融合經(jīng)典算力才能達(dá)成實(shí)效,算力網(wǎng)絡(luò)有多種方式整合量子計(jì)算,除簡(jiǎn)單上云之外,量子和經(jīng)典計(jì)算相互之間的有機(jī)融合將成為未來算力應(yīng)用開發(fā)的新范式。
盡管量子計(jì)算為特定問題提供了指數(shù)級(jí)的加速優(yōu)勢(shì),但并非完全替代經(jīng)典計(jì)算的獨(dú)特邏輯和浮點(diǎn)運(yùn)算能力。量子計(jì)算是算力網(wǎng)絡(luò)中的一種差異化超級(jí)算力,成為算力網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)算力之一,滿足各行業(yè)不同的計(jì)算需求。
目前,中國(guó)移動(dòng)正聯(lián)合產(chǎn)業(yè)共同打造通用量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、量子經(jīng)典融合計(jì)算平臺(tái)等基礎(chǔ)量子計(jì)算軟件系統(tǒng),打造量子云平臺(tái)產(chǎn)品,并網(wǎng)多樣化量子算力,提供覆蓋 Q-IaaS、Q-PaaS 和Q-SaaS 的全棧云服務(wù)能力,一站式解決科研用戶、科研機(jī)構(gòu)和行業(yè)組織的量子技術(shù)難題,推動(dòng)量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)成熟。
面向未來,中國(guó)移動(dòng)將進(jìn)一步拓展量子算力為“四算兩網(wǎng)”協(xié)同,致力于在產(chǎn)業(yè)中游形成一批牽引國(guó)家量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)、創(chuàng)新生態(tài)的策源技術(shù)成果。
谷歌所說的現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用包括與能源、材料科學(xué)及新藥研發(fā)有關(guān)的領(lǐng)域,例如發(fā)現(xiàn)可替代的新能源,為電動(dòng)汽車制造更高級(jí)的電池,發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新藥物靶點(diǎn)等。
Quantinuum在新墨西哥州設(shè)立量子研發(fā)中心,推動(dòng)光子學(xué)技術(shù)發(fā)展。
量子計(jì)算領(lǐng)域在2024年取得了顯著進(jìn)展,包括谷歌發(fā)布量子芯片Willow、微軟宣布“量子就緒”之年、中國(guó)科學(xué)家成功研制“九章三號(hào)”和“祖沖之三號(hào)”量子計(jì)算機(jī),以及全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng),預(yù)示著量子計(jì)算的商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。
多家上市公司回應(yīng)小紅書相關(guān)業(yè)務(wù),小紅書全生態(tài)鏈有望持續(xù)受益;上海加快布局高性能算力基礎(chǔ)設(shè)施,國(guó)內(nèi)AI算力鏈有望逐步釋放業(yè)績(jī);醫(yī)保即時(shí)結(jié)算改革推進(jìn)。
上海市政府報(bào)告指出,實(shí)施三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)新一輪“上海方案”,并圍繞細(xì)胞基因治療、腦機(jī)接口、6G、量子計(jì)算、聚變能源等戰(zhàn)略前沿領(lǐng)域布局。