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量子智能计算会导致新的信息霸权

已有 1839 次阅读 2019-12-21 09:13 |个人分类:物联网|系统分类:科普集锦| 量子计算, 要火, 霸权

                                                 量子智能计算会导致新的信息霸权

      随着谷歌量子霸权的兴起,在计算机及信息化领域,在目前AI深度学习火热之后,估计未来5-10年量子智能计算要火,IBM、 微软、亚马逊、谷歌等纷纷争先恐后推出量子云平台(模拟仿真+真实量子运算硬件),抢占量子计算的生态链桥头堡。2019年12月20日,中科院软件所也推出国内首个量子程序设计平台,加入了竞争的大军。

     2018年,意大利帕维亚大学的研究团队在量子硬件计算机上实现了世界上第一个单层神经网络在Nature上发表。帕维亚大学的论文见《An Artificial Neuron Implemented on an Actual Quantum Processor》(《在实际量子处理器上实现的人工神经元》):https://arxiv.org/abs/1811.02266。

       谷歌53量子比特足以让世人震惊,未来真正的量子计算机号称需要百万量级,但可以预见,在从53到1百万之间,量子智能计算能够实现的算力,会逐步获得更为重大的突破。大家不会等到100万的量级,才会用它解决实际问题。

      尽管量子计算还不能解决所有问题,并且量子计算机的优势需要非常巧妙的算法才能发挥出来,而目前只对少数特定的问题,比如因数分解和无结构数据库的搜索。因数分解的困难性是常用的密码体系RSA的基础,能快速分解因数就意味着能快速破解RSA。结构搜索的应用就更广泛,从交通流到制药,不计其数的问题都归结于搜索。

      量子智能计算最大优势在于对特定问题的快速并行计算,因此,量子计算的算力最大优势可以用在对于时延要求低的场景,这比较的不仅是耐力----不仅仅是算力的强,而是计算的快---“快力”:比如未来,对于车联网,比如可以快速算出城市中每一辆车即时的动态的路径规划,使用5G等技术可以将实时信息快速高带宽推入计算容器,5G降低了信息的上推速度和下推速度,但目前传统计算机在决策计算上还不够快,也就是一个“木头脑袋”,你再着急,也没有用。而未来的量子计算也许可以解决这个问题,这样快速的算力,使得CPS物理虚拟系统内聚性更好。

      另外一个场景是城市数字孪生。一直以来,数字城市、智慧城市怎么实现?需要一个信息快速交互、计算、快速送达的高度复杂的信息关联容器,数字孪生也许是一个实用的方向。但是,想象一下,一个城市所有具有密切关系的人、物、事,如果真正实现实时监测、关联,并实时控制几十亿、上百亿这样的虚拟物体,如果信息的上推、下达速度能够解决(不拥塞,当然算力可以降低信息通道的占用),目前的经典云平台能圆满解决这个需要快速并行决策计算的问题吗?

      因此,在物联网领域,目前最火的AI人工智能深度学习等,处理的是“事”(数据),从人和物产生的多角度映射中找到“矿“,而5G、6G和未来的天基网,实现“事”和“矿”的快速流动。从某种意义上,量子智能计算也许是要找到“光”:它凸显的是算力的快,在那些很快熄灭的“光”信息消失之前,找到它,传递它,然后才能更好的应用它。

      总之,量子计算具有的算力强和算力快的优点,也许会改变未来的信息和计算机领域,并有可能导致新的信息霸权。我们未来的汽车和机器人,说不定会配备量子计算机。并且,未来,也许,你会从网上购买一台量子笔记本呢。

      PS:这个学期刚好上一门《智能信息处理》的课程,其中有一章《量子智能信息处理》,附上上课的ppt转pdf。(ppt好像非Window平台打不开,并且过了48小时,不让修订内容)。

        

                            第9章- 量子智能信息处理ppt-转pdf.pdf


     PS:中科院软件所发布中国首个量子程序设计平台 http://baijiahao.baidu.com/s?id=1653427642083694262&wfr=spider&for=pc




http://blog.sciencenet.cn/blog-451666-1210901.html

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2 郑永军 王安良

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