百度段润尧：量子计算产业规模巨大，但需三大基础

导读：段润尧表示，有近70%的大型企业希望能布局量子计算，但量子计算产业化需要三大基础，即钱、时间、人才

文/黄海峰的通信生活

作为一种全新计算范式，量子计算在基础科学探索、数字经济、人工智能、信息安全等众多领域均具备颠覆性手段。《海峰看科技》跟大家一样好奇，到底什么是量子计算？量子科技产业如何落地“最后一公里”？

8月26日，在百度举办的第七期「AI呀，我去！」科技沙龙之「量子计算特训营」上，百度量子计算研究所所长段润尧分享了量子计算底层逻辑以及百度在量子计算上的实践与突破。

段润尧表示，有近70%的大型企业希望能布局量子计算，但量子计算产业化需要三大基础，即钱、时间、人才。

2031年量子计算产业规模达8000亿元

“量子计算”作为新兴事物，并不为所有人熟知。量子计算其实是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式，其通常利用诸如叠加和纠缠等量子力学现象来进行计算，进行量子计算的物理装置则被称之为“量子计算机”。

你不禁好奇，为什么我们需要量子计算机？一方面，摩尔定律失效，目前晶体管体积已达到物理极限。同时，到2040年，计算机能耗将超总发电量。另一方面，数据规模庞大，300个量子比特同时编码的状态数量超过整个可观测宇宙的所有原子。

那么，量子计算究竟好在哪？据段润尧介绍，量子计算最大的优势就是“算得快”，传统计算机需要300万亿年才能完成的事情，量子计算机只需要几分钟。

具体来说，一是信息安全领域，诸如虚拟专用网络、电子邮件服务以及Web浏览器等场景，经典计算机破解需要万亿年，量子计算机仅需几小时甚至几分钟 。

二是药物研发领域，许多疾病发生由蛋白质错误折叠引起，经典计算机难以刻画蛋白质三维结构，而量子计算机可以模拟帮助预测蛋白质结构，从而快速提高药物研发过程，降低试错成本。

三是金融科技领域，在衍生品定价、投资组合优化和风险评估方面，经典计算机必须使用不现实假设来简化场景，而量子计算机能够解决充分体现现实世界复杂性的问题。

段润尧认为，数字经济逐渐呈现出量子化新趋势。据相关数据预测，2031年量子计算产业规模预计将达到8000亿元，超69%的大型企业计划将采用量子计算。

我国已经深刻认识推进量子科技发展的重大意义，并在逐渐加强量子科技发展战略谋划和系统布局。在“十四五”规划中，政府明确提出将新一代人工智能、量子信息、集成电路成为优先发展的三驾马车。

与此同时，世界各国和各大高科技公司也在纷纷围绕量子科技进行紧密布局。在国际形势上，2020年，日本、欧盟和美国分别发布了《量子技术创新战略》、《量子技术旗舰计划战略议程》和《关键与新兴技术国家战略》。

不仅如此，诸如谷歌、IBM、微软等美国公司都在加快研发与布局量子计算平台，国内如百度、阿里巴巴、腾讯、华为等都在量子计算方面进行布局。

百度量子位列国内第一，全球第三

百度作为量子计算领域的主要参与者，于2018年3月成立了百度量子计算研究所。截至目前，百度量子拥有200多项核心技术专利，具体涵盖量子算法与应用、量子通信与网络、量子加密与安全等众多领域。

在2021年工信部发布的《中国人工智能高价值专利及创新驱动力分析报告》中，量子计算全球高价值专利及创新驱动力排名显示，百度量子位列国内第一，全球第三。

在近4年的布局中，百度量子进展神速。2019年7月，百度发布量子脉冲云计算系统——量脉，支持核磁共振量子计算；2020年5月，百度与飞桨联合发布量子机器学习工具集——量桨；2020年9月，百度发布量子平台和国内首个云原生量子计算平台——量易伏。

值得注意的是，百度在8月25日发布了集量子硬件、软件平台、量子应用的产业级超导量子计算机“乾始”，并据此形成全球首个全平台量子软硬一体化解决方案“量羲”。

此外，百度量子还与各大高校科研机构如中科院物理所、中科院精密测量院、北京量子院等建立紧密合作，也同有着量子计算先驱Artur Ekert作为专家顾问。在量子会议和量子硬件上和生态合作伙伴开展广泛的联系，致力于将量子计算带入千家万户。

可以看出，这一系列成果和集成创新标志着，百度已经打通了从硬件、平台到应用的全链条，实现了量子芯片到量子应用的转化，从而让量子从实验室走向产业化，为数字经济量子化打下坚实基础。

随着产业链上下游企业的加入，量子计算正在变得触手可及。“为实现‘人人皆可量子’的美好愿景，百度选择把复杂留给自己，把简单留给用户。”段润尧称。

下一步，百度量子将致力于为企业提供制定相应策略、完善解决方案、实时投入资金部署等一系列开源的方案，并赋能人工智能、能源、制造、金融、交通等多个领域，让普通人也可以享受美好的量子时代。