融合了量子科技與人工智能兩大前沿技術的量子智能正成為深度交叉融合的戰(zhàn)略高地。一方面，人工智能正在為量子研究提供強大助力，賦能量子科學發(fā)展的同時，還能顯著提升量子設備性能。另一方面，量子計算已逐步進入中等含噪規(guī)模（NISQ）時代，可為人工智能發(fā)展提供前所未有的算力支持。
9月21日，以“AI量子：量子智能”為主題的浦江創(chuàng)新論壇專題論壇在上海張江科學城舉行。來自海內外的量子科技領域專家，共同探討量子人工智能領域當下亟需解決的關鍵科學問題和近期發(fā)展機遇。
姚期智院士對于量子智能的未來展望。
AI與量子計算的相互賦能
中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院院長姚期智在“量子與AI的時代展望”主題演講中介紹了AI如何賦能量子技術。量子糾錯是實現(xiàn)量子計算機的主要瓶頸之一，谷歌卻在這一領域實現(xiàn)了指數(shù)級的錯誤降低，其核心技術AlphaQubit是一個為量子糾錯而設計的解碼器，它是一個神經網絡，采集數(shù)千個用量子模擬得到的樣本，經AI機器學習訓練而成。他表示，目前國內在用AI賦能量子糾錯領域的研究已經達到全球先進水平。
“一旦量子計算取得進展，將會為AI產業(yè)方面的算力瓶頸帶來新的解決方案?！敝袊茖W院院士、北京大學物理學院教授、深圳國際量子研究院院長俞大鵬表示，近年來，人工智能發(fā)展迅速，但也日益面臨經典算力瓶頸的制約，隨著摩爾定律逐漸逼近極限，傳統(tǒng)計算性能增長趨緩。在這一背景下，量子計算憑借其量子疊加與糾纏所帶來的指數(shù)級并行處理能力，展現(xiàn)出突破現(xiàn)有算力瓶頸的巨大潛力。
據(jù)了解，目前研究者正積極探索如何利用量子計算加速機器學習訓練、降低計算成本并增強模型表達能力。雖然目前量子技術仍存在噪聲和規(guī)模限制，但已在特定任務中表現(xiàn)出加速效果。據(jù)了解，上海量子科學研究中心、上海人工智能實驗室聯(lián)合團隊上個月成功利用人工智能在60毫秒內構建了兩千余個原子陣列，創(chuàng)下新紀錄，彰顯了上海在“AI+量子”工程化方面的領先實力。這一突破不僅推動了量子物理基礎研究，也為量子計算的實際應用奠定了堅實基礎。隨著量子硬件與算法的持續(xù)進步，量子人工智能有望為藥物研發(fā)、金融建模等領域帶來革命性變革路徑。
很難解決但必須解決原創(chuàng)短板
在專家們看來，量子智能作為新興領域，國內目前面臨的最大挑戰(zhàn)是缺乏原始創(chuàng)新。
姚期智對于中國在人工智能應用、賦能方面的發(fā)展較為樂觀，他認為在可見的未來也絕對不會落后，“在重要的問題方面，中國的科學家都知道先進水平是什么，什么是一些最有可能的重要發(fā)展方向。至少在‘從1到100’的這類創(chuàng)新上，中國絕對是在前面的，不管什么新的應用或者新的算法、觀念產生，中國絕對能夠做得很好，頂多是一個、幾個月的時間差問題。從工程角度講，中國在AI上是沒有問題的?！?span style="display:none">ZMf速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
但他同時也表示，中國人工智能產業(yè)唯一的一個相對弱點，就是源頭創(chuàng)新，“在源頭創(chuàng)新上，我們的人才還不足，從長遠來講，這是我們需要補足的一個方向，需要持之以恒推進。”
俞大鵬提出“量子計算人人有責”，量子計算涉及的儀器設備很多，需要將每一個零配件都做到世界一流，而不是把資源集中在某些熱點領域，“其實有些科學儀器是非常小眾的，全世界能養(yǎng)活兩三個小公司就不錯了”，要避免“內卷式競爭”、低水平重復建設，要關注真正的“原始創(chuàng)新”。
此外，俞大鵬也表示，從用戶的角度，也需要引導，“我們很多用戶還是喜歡進口產品，儀器設備是需要不斷迭代，國產替代也需要機會迭代?！?span style="display:none">ZMf速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
姚期智認為，“我們必須有這樣一個空間，讓科學家為了他們的好奇心，來做這件事情（科學發(fā)現(xiàn)）?！钡瑫r強調，這種對于好奇心的鼓勵也需要平衡，“我們絕對不要嘗試讓每一個小孩都去做原始科學的探索，因為做原始創(chuàng)新的人經歷的事，在別人看來是非常痛苦的事情。”應該把原始創(chuàng)新與工程開發(fā)的人才分類，而如何在同一個框架下讓兩批人都存在，在姚期智看來，是一個很難的問題，但這又是必須做好的事。
多單位攜手推動量子科技落地
論壇上，上海量子人工智能聯(lián)合體、上海量子科技裝備產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟宣布成立，上海量子計算十大應用場景發(fā)布，這一系列舉措圍繞著上海市量子計算行動計劃部署，服務于國家量子科技的發(fā)展戰(zhàn)略，進一步加大了對量子人工智能這一前沿領域的布局。
上海量子人工智能聯(lián)合體由復旦大學、上海期智研究院、上海量子科學研究中心、上海人工智能實驗室等12家科研機構和若干量子領域優(yōu)勢企業(yè)組成。據(jù)復旦大學物理學系教授李曉鵬介紹，未來五年，聯(lián)合體將重點開展量子人工智能學科交叉研究，突破基礎理論、關鍵核心技術與重點應用，培育高水平量子人工智能交叉人才團隊。
上海量子科技裝備產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟由上?？茖W院牽頭，集聚長三角地區(qū)量子科技領域的重點企業(yè)及部分科研機構，肩負“產業(yè)集聚、攻關協(xié)同、標準制定、生態(tài)打造”四大核心使命。上?？茖W院院長孫真榮教授介紹，聯(lián)盟成立旨在加強量子裝備產業(yè)全鏈條協(xié)同，以關鍵元器件研發(fā)、核心裝備攻關為重點，提升我國量子科技裝備整體競爭力，加速量子技術的產業(yè)化應用。
上海量子計算十大應用場景發(fā)布，覆蓋電力、金融、物流、新能源與生物醫(yī)藥等領域。不僅聚焦實際應用需求，更致力于展現(xiàn)量子在解決復雜問題與推動未來產業(yè)變革中的巨大潛力，充分體現(xiàn)了上海在量子計算應用與創(chuàng)新方面的前瞻布局和探索精神。
國網上海電科院電網技術中心主任潘愛強介紹，上海電網已經達到了相當高的穩(wěn)定性和可靠性，但隨著新能源的增多和新型電力系統(tǒng)發(fā)展，電網也面臨著一系列問題，供需平衡難度高、穩(wěn)定運行壓力大，量子科技正是應對這些挑戰(zhàn)的前沿技術，它能讓電網從“穩(wěn)定”走向“更智能、更安全、更高效”。上海電力已經在研究量子計算優(yōu)化的可能性，目前正在加速探索量子技術在能源領域的應用，也將積極融入上海市量子科技的整體布局，為上海超大型城市電網的更安全、更綠色做出努力。
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