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全球量子计算竞争白热化 中国会第一批尝螃蟹吗?

http://dailynews.sina.com   2019年03月04日 08:19   参考消息

  原标题:金参考|全球量子计算竞争白热化,中国仍需冷静——

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  参考消息网3月5日报道 最近,有日本媒体报道称,该国科学家已开始量子计算的实用化尝试,运用量子计算机提升无人车的运行效率,计算最优的交通路线。这一现象再度引发外界对于量子计算机实用化的关注。

  事实上,自2016年以来,量子计算就逐步从理论概念变为技术现实。各国也将该技术视为潜在颠覆性技术,不允许本国在这场竞争中居于人后。然而,在对该技术有很高预期的同时,中国同样需要对该技术所存在的现实局限性有充分认识。

  真正的考验尚未到来

  量子计算的原理早在上世纪80年代即已提出。彼时,以半导体芯片为代表的晶体管计算机正飞速发展,按照摩尔定律不断实现性能倍增。与之相比,量子计算对材料、环境、系统设计上有更高的要求,在40年前距离实践还十分遥远。

  2016年以来,全球出现了新一轮量子计算热潮。这股热潮的出现与两个因素有关。

  第一,晶体管计算机似乎越来越接近理论上的极限。由于当今最先进的芯片技术已开始运用纳米级的制造工艺,其继续提升性能的空间已非常有限,摩尔定律正在面临失效的风险。与之相对,量子计算并没有理论上的设计极限,可能达到传统计算机百倍甚至万倍的效率。第二,全球开始新一轮科技竞争,算力较量成为各国竞争的焦点。近年来,随着人工智能、大数据、物联网、5G等新一代信息技术的广泛应用,算力的重要性被提升到了一个全新的高度。

  在两者的共同促进下,西方多国及中国纷纷启动了量子计算的国家科研计划。诸多互联网巨头也纷纷在该领域投入巨资,希望率先实现量子计算的实用化。

  总体来看,美国在该领域较为领先,拥有较强的技术积淀,但中国追赶的步伐也很快。日本推出量子计算机则表明,如今,其他国家距离中美也不远,甚至可能在一些应用领域率先取得突破。这种竞争态势恰恰表明量子计算本身仍处于一个起步和雏形阶段,各国、各企业的差距并不大,该技术还未经历真正的考验。

  中国需先充分打好技术基础

  在这一背景下,中国应采取更为平衡、灵活的方式应对量子计算上的竞争,既充分打好技术基础,积累相关人才储备,又要避免一哄而上,过分高估该技术的战略意义。

  虽然量子计算尚未成熟,但当前仍然是该技术发展的重要基础期。从晶体管技术的发展进程看,一项革命性的运算技术从雏形设计到最终使用常经历数十年的曲折发展期,但第一批“尝螃蟹”的人也必然能够得到回报。

  运算技术是信息科技王冠上的宝石,需要多种相关学科研究作为支撑,包括数学、工程学、材料学、物理学等等。量子计算的概念即源于现代物理的量子理论,未来的量子计算机需要运行在一个高度稳定的环境之上,量子芯片很可能需要运用超导材料才能够制造。而量子计算的编程设计也会与传统计算机完全不同,需要全新的设计理念和操作程序作为支撑。如果一国不能在相关基础科学领域做好积淀,即便在某项领域取得技术突破,也很难将其应用于实际生活中。

  外界普遍估算,量子计算要到20至30年后才可能商业化,当前各国尚无法解决该技术在材料运用和运行环境上的要求,甚至还看不出思路和方向。即便该技术成熟,受限于制程、编码上的限制,该技术的应用范围也很可能较为局限,短期内无法成为通用性的运算技术。在发展这一尖端技术时,我国需要充分考虑上述问题,把握好在该领域科研投入的力度。(文/李峥 中国现代国际关系研究院美国研究所)

  (以上言论系作者个人观点,不代表本网立场)

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