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量子計(jì)算，即利用量子力學(xué)的基本原理來(lái)加速解決復(fù)雜計(jì)算的過程。這種計(jì)算方式相較于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，能夠更加迅速高效地處理海量的數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)計(jì)算中，要靠微芯片材料與晶體管的進(jìn)步提升算力，大體上就是在微芯片中嵌入電子開關(guān)，在0和1之間交替完成信息處理，芯片上的晶體管數(shù)量與芯片處理電信號(hào)的速度成正比，從而完成計(jì)算。但量子計(jì)算則可以兼容0和1，使得計(jì)算速度產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

1965年，英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾提出，微芯片上單位面積內(nèi)的晶體管數(shù)量會(huì)一年翻一番，但成本會(huì)同時(shí)減少一半。也就意味著價(jià)格不變，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目大概每隔18~24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。

這個(gè)定律一直對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算有著重大意義，但最近幾年，依照摩爾定律發(fā)展的信息技術(shù)進(jìn)步的速度正在逐漸減慢，尤其是在人工智能領(lǐng)域，摩爾定律顯而易見地逐漸失效，中科院院士杜江峰曾在去年發(fā)表言論，稱摩爾定律最多還能使用10年。

在這種情況下，量子計(jì)算的作用得以發(fā)揮。傳統(tǒng)計(jì)算幾十年才能解決的數(shù)據(jù)問題，量子計(jì)算可能只需1秒就搞定。不僅是在計(jì)算速度層面，還有在材料、設(shè)備等方面的最優(yōu)選擇與最佳組合，這些問題經(jīng)典計(jì)算無(wú)法解決，可量子計(jì)算統(tǒng)統(tǒng)都能搞定。這就使得量子計(jì)算不僅在人工智能，并且可以在金融、醫(yī)療、物流、網(wǎng)絡(luò)安全、基因組學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。

在這些領(lǐng)域中，許多都是焦點(diǎn)與風(fēng)口，科技巨頭們對(duì)此自然極為重視。包括谷歌、微軟、英特爾、IBM、阿里巴巴和百度在內(nèi)的企業(yè)紛紛在量子計(jì)算方面加以探索。

例如微軟在2017年建立了拓?fù)淞孔游?，可以讓設(shè)備使用現(xiàn)存的更精細(xì)的量子位。微軟量子團(tuán)隊(duì)主管托德·霍爾姆達(dá)爾認(rèn)為，通過量子計(jì)算“有機(jī)會(huì)解決一系列此前無(wú)法解決的問題”，而想靠傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)解決這些問題也許會(huì)耗盡“宇宙的生命”。

英特爾從2015年就開始與學(xué)術(shù)界的一些伙伴聯(lián)合加速研發(fā)量子計(jì)算技術(shù)，到2017年成功測(cè)試了17量子比特超導(dǎo)計(jì)算芯片。在CES 2018舉辦期間，英特爾研發(fā)出了首個(gè)49量子比特的量子計(jì)算測(cè)試芯片。

阿里巴巴旗下的阿里云與中科院攜手在2015年建立了“阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”，助攻多領(lǐng)域量子計(jì)算應(yīng)用，如電商、人工智能、數(shù)據(jù)安全等。2018年，阿里云推出了有11個(gè)量子比特的量子計(jì)算云服務(wù)。百度也于2018年成立量子計(jì)算研究所，主要研究量子信息理論和量子計(jì)算。這對(duì)其搜索引擎業(yè)務(wù)同樣能起到推助作用。

這些巨頭的主業(yè)與計(jì)算能力都有關(guān)聯(lián)，更何況量子計(jì)算本身就代表著未來(lái)的趨勢(shì)，一旦能夠落地使用，將會(huì)使多個(gè)領(lǐng)域呈現(xiàn)顛覆式變化。如此一來(lái)，也就不難理解量子計(jì)算為何這么受歡迎了。

在不久的將來(lái)，如果還有人想繼續(xù)從計(jì)算能力的指數(shù)增長(zhǎng)中獲益，傳統(tǒng)計(jì)算已然無(wú)法依靠。因?yàn)橐跃w管為基礎(chǔ)的計(jì)算方式顯然已經(jīng)不再適合未來(lái)，量子計(jì)算就是下一個(gè)值得追逐的方向。不過量子計(jì)算出現(xiàn)的時(shí)間也不短了，為何近幾年才開始加速？這種加速發(fā)展又會(huì)給人工智能領(lǐng)域帶去何種轉(zhuǎn)變呢？

（責(zé)任編輯：fqj）