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未来将至
在D-Wave的一份官方PPT中，公司的CTO乔迪·洛斯（Geordie Rose）认为，量子计算机最具颠覆性和吸引力的就是在分子维度上模拟自然，它在制药、化工还有生物科技等领域都有着广阔的应用，由此，量子计算可以撬动涵盖上述3个总价值3.1万亿美元的市场。
这是10年前他在斯坦福大学演讲时的期许。
回顾历史，在麦克斯韦的19世纪，电磁物理推动了电力的发展，使得人类社会的文明程度上升到前所未有的地步，毫无疑问推动了工业和商业的进步。回首过去一百多年，战争结束后，包括太空探索、计算机、核能开发等威廉希尔官方网站 革命几乎都与量子力学有关，而这些威廉希尔官方网站 最终也无一例外地反过来促进了民用和商业。
量子计算研究的成熟和繁荣也毫无疑问地有着这样的效应。
早在2002年，就有了第一家从事量子钥分配的商业公司ID Quantique，10多年后，黑莓创始人迈克·拉扎里德斯（Mike Lazaridis）成立了1亿美元的风投基金投资量子计算，下一年，英国政府宣布投入2.7亿英镑来支持量子威廉希尔官方网站 的研究和商业化。
现在，量子计算应用最深入、最具现实性的领域毫无疑问地是在通信方面。
早在1970年，斯蒂芬·威斯纳就提出了“量子钱”（quantum money）的概念，最早利用量子的测不准性来进行加密，直到1983年这一设想才得以以论文的形式公诸于世，在威斯纳思路的启示下，BB84协议问世。
量子通信的基本原理是这样的，收发双方的信息内容是可以被编译成光子偏振的，信息发送者利用随机偏振发送信息，接受信息者发现并记录下信息。然后，发送者在公频告知接受者偏振频率，两者按照正确的偏振比对选择的信息部分。如果在信息收发过程中有窃听者并试图转发信息的话，那么倾听者有一半的机会获得正确的信息。
由于接受者获得的信息中有一半是错误的，他可以在公频中将这些错误信息和发送者选取随机信息对比，然后重复收到错误、对比的过程，直至得出正确的完整信息。也就是说，在整个信息收发过程中，要做到隐瞒收发双方窃听信息是不可能实现的。
正是基于上述的原理，量子通信可以最大限度地保证用户的隐私和信息安全，也正因为这样，量子通信在国家信息安全层面有着越来越迫切的现实需求，从根本上来说，这也是包括中国、美国及欧洲纷纷跟进的原因。
1992年，本内特和威斯纳共同提出了超密编码协议（super-dense coding protocol），利用一个无噪缠绕比特信道和一个无噪量子比特信道模拟出了两个无噪经典比特信道，次年，本内特等六人发表的论文提出了隐形传态协议（teleportation protocol），利用两个经典比特信道和一个缠绕比特实现了一个量子比特的传输。
这两个协议的提出奠定了整个量子信息理论的基础，向我们展示了经典通信源和量子通信源结合、有噪通信源和无噪通信源结合的可能性。在随后20多年的时间里，量子通信开始受到各国的重视并快速进入应用阶段。
1993年，英国率先在10公里的光纤中实现了量子密钥分发，4年之后，洛斯阿拉莫斯国家实验室创记录地在48公里的地下光纤完成了量子密码本的传输，1999年，日本和瑞典合作完成了40公里光纤的量子密码通信。
中国在量子通信领域发表的论文遥遥领先于其他国家地区 （来源：博客）
2000年，中国在850纳米的单模光纤中完成了1.1公里的量子密码通信演示性实验，到2004年，中国科学家在北京与天津之间成功实现了125公里光纤的点对点的量子密钥分配，2005年，中国创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2009年，成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，同年8月，在合肥构建了全球首个全通型量子通信网络，实现了实时语音量子保密通信。2010年，中国成功实现了16公里的量子态隐形传输，比原世界纪录提高了20多倍。
中国科学威廉希尔官方网站 大学、中国科学院以及北京邮电大学在论文发表数量上有着巨大优势。 （ 来源：博客）
在中国这个市场最大、资源最雄厚的地方，量子计算如野火一般烧遍各个领域，为焦土中的萌芽积攒下最肥沃的养料。尤其是在量子通信方面，中国在研究、应用方面所获得的成就全面领先于其他国家地区。除了墨子号的发射之外，现在，北京和上海之间建造的长约2000公里的“京沪干线”是世界上第一条量子通信网络。
与此同时，在通信之外的领域，量子计算同样也有着诱人的吸引力。
在航空领域，洛克希德·马丁之所以采购 D-Wave 的机器，就是因为先有的经典计算机在进行飞机软件实验时往往力不从心，无法应付大量繁复的数据。同样的道理，NASA 也早早意识到了量子计算在分析外太空行星轨道数据方面的巨大优势，也早早地和 D-Wave 建立起了合作关系。
在天气气候方面，量子计算也有着让人期待的表现，在处理计算大规模数据方面的优势使得人们对于天气气候模型的认识了解更深入及时的话，那么就能带来更准确的天气气候预报，而更准确的预报必然提高自然气候灾害的预防力度和治理效率，实际上密切关系着人们正常的生活工作。Google 的工程总监曾经如此评价道：“我们相信量子计算可以解决许过最具挑战性的计算机科学问题……如果我们想创造更有效的环境政策，我们就需要更好的模型来了解气候究竟发生了什么。”
在制药、生物科技方面，量子计算俨然一副救世主的面貌。这些行业推出一款可上市产品必然会经历一个漫长的实验分子结合的过程，而往往这些实验又以失败告终，因此，通过量子计算来节省大量的时间和成本不仅有利于这些公司的商业诉求，反过来也能极大地降低抗癌药等高价药的成本，最终帮助到普通病患。而在可以预见的未来，基因层级的分析实验等必然会成为医学研究的主要方向之一，而这同样需要借助到量子计算的力量。
事实上，量子计算同样能够推动人工智能和机器学习等的演化进步，从而实现高科技威廉希尔官方网站 之间的协同效应。
1999年，阿拉姆·哈罗（Aram W. Harrow）、阿维纳塔·黑斯登（Avinatan Hassidim）及赛斯·罗伊德（Seth Lloyd）共同发表论文提出了一种崭新的量子算法以解决线性方程式系统，经典算法所需要的时间为O（Nk），而该算法能将时间缩短至O（log（N）k2）。
机器学习就是识别系统中数据呈现出来的趋势，其主要任务就是在高维向量空间（high-dimensional vector spaces）里对数据进行操控和分类，经典机器学习的算法受制于数据量和空间维度所决定的多项式时间，而量子计算机则能通过利用张量积的空间（tensor product spaces）来操控高维向量。
这上述被称之为 HHL 的量子算法正好可以施用于支持向量机（support vector machine），而罗伊德参与的另一篇论文指出，所有的量子支持向量机都能被用作进行大数据分类，而且较之经典计算机在速度上有显著的优势。
而今，自动汽车、自动驾驶、脑机交互、自然语言处理乃至线上广告、搜索引擎、推荐系统等都是机器学习的热门领域，从这一点来说的话，我们可以毫不夸张地说，量子计算实际上决定了包括特斯拉、Google、微软、Amazon、Facebook等公司在未来的发展方向和趋势。
实际上，如果我们留意墨子号报道的话就会发现，在中国的量子卫星项目中，阿里量子隐形传态实验站也是地面科学应用系统的重要组成部分。
而早在2015年，阿里巴巴就与中国科学院联合成立了量子计算机实验室。
根据他们的规划，到2025年，量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平，初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题；到2030年，研制具有50~100个量子比特的通用量子计算原型机，自主研发物理层设计、制造及算法，全面实现通用量子计算功能，并应用于大数据处理等重大实际问题。
除了处理购物网站页面搜索、购买、交易等方面产生的巨大数据之外，对这家中国目前市值最高的互联网公司而言，量子算法最大的价值和意义在于更好地利用这些数据产生更大的效益。
从金融、共享经济再到文娱产业，所有的这些产品与服务实际上都和中国互联网用户的数据息息相关，而中国的互联网用户又是全世界最庞大最复杂的群体，要优化甚至商业化这些数据，仅仅依靠经典计算机或者经典算法或许还能应付当前的局面，但要如阿里巴巴量子计算实验室创始人所言成为横跨3个世纪的百年企业的话，它无疑需要更具前瞻性和战略性的威廉希尔官方网站 作为储备和杀手锏。
对它而言，对Google、微软、特斯拉等公司而言，它们都是抱着同样的心理。
而这亦是促使从我们这个漫长故事开头的奥斯特到麦克斯韦再到普朗克、玻尔以至图灵、休尔、格罗夫到今天的潘建伟等人成为时代风云人物的原因。
在历史的巨浪中，他们看见了浪花中所蕴含的方向和潮流，而后便紧紧追逐而去，他们知道，自己在当下的选择和坚持不仅是自己未来的一部分，更重要的是，还会成为未来与历史的浓墨重彩的一部分。
如果说量子计算时代已经到来的话，我们不得不说，至今我们依然没有一台真正公认的量子计算机问世；如果说量子计算时代还很远的话，我们又必须承认，利用量子计算威廉希尔官方网站 产生的成果正越来越多地应用到我们的生活之中去。
这是量子计算的故事，也是历史的故事。
（本文系BT传媒·《商业价值》杂志2016年10月刊封面文章，网络独家首发钛媒体，记者/胡勇）
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