论坛预告 | 杜江峰:量子计算将如何影响人工智能

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2016 年 5 月 26 日,在机器之心和国内知名人工智能公司小 i 机器人共同承办的贵阳数博会「人工智能遇上大数据」分论坛上,中科院院士、中科大教授杜江峰将为大家带来主题演讲,作为中国最早从事量子计算实验研究的科研工作者之一,他认为量子计算将如何影响人工智能?

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杜江峰,1985 年考入中国科学技术大学少年班,在近代物理系获得理学学士、硕士、博士学位。中国科学技术大学教授,物理学院院长。教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,国家重大科学研究计划项目首席科学家,首批国家万人计划「中青年科技创新领军人才」入选者,新世纪百千万人才工程国家级人选。2015 年当选为中国科学院院士。

量子计算成就

2016 年 4 月,欧盟委员会宣布支持量子计算项目,计划于 2018 年投资 10 亿欧元,发展安全的通讯网络和通用量子计算机等在内的多项量子技术;2016年 5 月 4 日,IBM 宣布开放他们的超导量子处理器,这意味着对这一硬件感兴趣的人可以通过这一新的量子计算平台亲手获得量子体验;谷歌也于去年宣布建立一个新的实验室,研究量子芯片。如今国际上,众多企业、大学都在加速对量子计算的研究,量子计算技术领域的竞争越来越激烈。

而在国内,杜江峰教授就是我国最早从事量子计算实验研究的科研工作者之一。

杜江峰如今是中科大物理学院院长。他在16 岁时保送中科大少年班,之后就一直在中科大学习、教学、做研究。2015 年新增为中国科学院院士。

28 岁时,杜江峰开始进军当时最新的量子计算实验研究领域,成为我国最早从事这项研究的科学家之一,而后在接下来的近 20 年里,他就一直深耕量子计算领域,取得多项重大研究成果。

2002 年,杜江峰在国际上第一次成功地实现了量子博弈的实验研究,实现中国国内量子计算实验研究工作首次刊发在国际权威杂志《物理评论快报》上。由于这项研究成果的新颖性,《自然》的科学新闻对该工作成果作了专题报导,英国的《新科学家》以及美国物理学会与欧洲物理学会的新闻网站也都报道了该项研究成果。

2009 年,他带领自己的科研团队再次获得一项重要科研成果:首次在真实固态体系中实现了最优动力学去耦,这项成果发表于国际权威杂志《自然》。这项研究的重要性在于极大提升了现实物理体系的性能,从而朝实现量子计算迈出重要的一步。该成果入选了「两院院士」评选的 2009 年度中国高校十大科技进展。

2015 年 3 月,杜江峰带领的研究团队再一次创造一项惊艳世界的研究成果:他们利用钻石中的氮—空位点缺陷作为量子探针(简称「钻石探针」),选取了细胞分裂中的一种重要蛋白为探测对象,将量子技术应用于单个蛋白分子研究,在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。这项成果发表于国际著名学术期刊《科学》上,同期《科学》「展望」栏目专文报道称赞「此工作是通往活体细胞中单蛋白质分子实时成像的里程碑」。

杜江峰教授醉心于科研,享受科研的过程,这些就是他在量子计算科研路上取得的一些显著成就。但就量子计算而言,它与如今火热的人工智能又有什么关系呢?

量子计算与人工智能

量子计算机和人工智能有什么关系?此时此刻,我们也不知道在此次论坛上,杜江峰教授将就量子计算与人工智能给出怎样的讲解。但有示例证明,量子计算将推进人工智能的研究。

2015 年 12 月,谷歌承认它们于 2013 年采购了一台量子计算机进行数学计算。他们表示这将大幅提升计算速度,从而加快人工智能的研究。这一搜索巨头认为,量子计算机将会使人工智能软件更强大,并给材料科学等领域带来巨大的飞跃。

虽然学术界当时对谷歌量子人工智能实验室负责人 Hartmut Neven 宣称的「实现 1 亿倍加速」持怀疑态度,但量子计算与人工智能之间的关系似乎越来越被企业所看重,微软、IBM 都在开发量子计算机。

那么,二者之间存在怎样的关系呢?有人总结表示,量子计算机天然的带有机器学习的属性,将更有利于推进人工智能的发展。再考虑到量子计算机海量的数据处理能力,即便是模仿人类的神经网络的各种互动,也会比现有计算技术拥有更多优势。

这些都是我们能够想象得到、甚至能理解的量子计算对人工智能的影响。但量子计算能否像期待的那样真对人工智能产生革命性影响?业内也没一个可信度较高的说法。

而此次论坛中,杜江峰教授就将围绕这一主题发表演讲,一位国内量子计算科研的领军人物对「量子计算将如何影响人工智能」的看法。

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