当量子计算遇上人工智能

当量子计算遇上人工智能 会碰撞出怎样的火花？

当前，新一轮科技革命和产业变革正在向纵深演进，量子计算和人工智能作为引领变革的战略性技术，成为推动经济社会发展的新引擎。量子计算与人工智能的交汇融合，有望催生出更有价值的应用，图灵奖得主姚期智院士曾表示“量子计算和人工智能两个领域的结合将会是未来的重大时刻”。

由 Linux 基金会、LF AI&DATA、LF Edge、CNCF、LFN 等开源社区联合举办的 Kubernetes on AI & Edge Day 已在深圳举办，该活动议题涵盖云原生、AI、量子计算、边缘计算、意图网络、5G 基础设施等行业热点。

启科量子首席算法工程师陈健明受邀参会，为现场观众带来了《当量子计算遇上人工智能》精彩演讲，分享了量子计算在人工智能领域的潜在应用前景以及对市场的展望。

人工智能的算力瓶颈

人工智能的发展，离不开数据、算法、算力三大要素，当下人工智能向多场景、规模化、融合普惠等高应用阶段方向发展，数据体量呈现出爆发式增长态势，算法模型的参数量呈指数级增加。

OpenAI 报告显示，自 2012 年以来，AI 训练对算力的需求每 3.43 个月翻一番，增速明显快于摩尔定律。陈健明表示，摩尔定律或将在 2025 年走向极限，随着人工智能模型的复杂度越来越高，包括 Kubernetes 在内的分布式解决方案被提出。

现在人工智能落地加速，数据海量增长，模型也愈加复杂和庞大，传统计算机的算力瓶颈已经成为了制约人工智能发展的一个重要因素，纵观人工智能发展史上的两次低谷，皆与算力不足有关。量子计算的快速发展，为解决算力不足的问题带来了新的契机。

量子计算的算力呈指数级增长

量子计算以量子比特为基本单元，利用量子叠加和干涉等原理实现并行计算，具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力，随着量子比特位数的增加，其计算存储能力还将呈指数级规模拓展。

量子计算已经在某些复杂难题上展现出了“量子优越性”，如 2019 年谷歌研制出的量子计算机“悬铃木”（53 个量子比特），对一个数学问题的计算只需 200 秒，而当时世界最快的超级计算机“顶峰”获得同样的数据需要 2 天。现在，医药、金融、人工智能、 航天航空、交通运输等领域已经开始关注并重视量子计算的发展潜力。

量子计算+人工智能 碰撞出无限可能

当前量子计算机的发展正处于 NISQ（含噪中型量子）时代的阶段，杂化算法（如 VQA）将有助于结合量子计算与传统计算的优势，将会作为处理 AI 问题的典型算法。

量子计算将在摩尔定律失效后提供算力提升的方案，强大算力将使人工智能的学习能力大大提高，将有助于提升模型训练的速度以及处理复杂网络的能力。陈健明表示，量子计算+人工智能的结合将对工业、交通、金融等领域的技术变革提供强有力的支持。

如在金融领域，金融行业建立在数据之上，在场景、数据、技术、人才等方面沉淀了大量资源，量子计算非常适合复杂的金融建模，在投资组合定价、衍生品定价等方面具有潜在优势，全球已有超过 25 家国际大型银行及金融机构与量子计算企业开展合作研究。同时，金融领域是人工智能大展拳脚的领域之一，人工智能已深入到算法交易、风险管理、欺诈识别、客户服务等各个金融领域。量子计算+人工智能，将使金融领域如虎添翼。

当然，人们对量子计算+人工智能的期待远不止于此，启科量子也将与人工智能相关企业共同努力，让量子计算将成为人工智能市场增长的重要驱动因素，共同开启全新的人工智能时代。