施堯耘：2018量子霸權首現，宇宙中第一個拓撲量子比特或爆發

【新智元導讀】阿里雲量子實驗室首席科學家、之江實驗室副主任施堯耘認為，2018年將上演量子計算年度大戲：幾個大公司之間將出現量子霸權混戰；量子計算將進入超導和離子阱的兩級時代；量子密碼和經典密碼的競賽也在白熱化。在施堯耘看來，2018最值得關注的，竟是那些不知名的小角色，未來或許會顛覆量子計算格局。

量子霸權硝煙戰爭，甲乙丙丁上演「魔道大戰」

2018年的量子計算舞台將極其精彩。

首先，會有甲公司搶先上台宣布第一個實現「量子霸權」，也就是做出毫無置疑的經典計算機無法模擬的量子處理器。

接著，就有乙公司出來拆台說他們的才是第一個。

然後，殺出個丙團隊毫無置疑地提升了經典模擬的能力，把這些量子處理器都徹徹底底完完全全地模擬掉了。

再接著，丁公司宣布更大的處理器。

如此往複，地在量子霸權的硝煙中上演量子經典的「魔道大戰」。

宇宙中第一個拓撲量子比特爆發：微軟或是大喜，或是大悲

正熱鬧著的舞台底下，有個火山可能在今年爆發，噴射出宇宙中第一個拓撲量子比特。

下注拓撲量子計算十幾年的微軟同仁們要麼大喜，但也有可能大悲：喜，如果是微軟做出來；悲，是別人做的。

微軟的量子晶元

微軟的拓撲量子模擬器

超導戲班VS離子阱歌舞隊，量子計算進入兩級世界

上半年佔據舞台的是超導戲班。

邊上不服氣的離子阱歌舞隊在下半年可能手握50-60幾個比特的利器，衝上舞台和超導團共演瑜亮一幕。

離子阱歌舞團終於熬出頭了；最大的獎賞是贏得了還沒談過或者沒有穩定量子對象的Amazon和Facebook的芳心。

量子計算進入兩極世界時代。

量子軟體舞台分外精彩，目標是承載1000年後的量子處理器

承載量子處理器演出的量子軟體舞台也將在2018年更加富麗堂皇。

VC、大公司、各國政府都在玩添磚加瓦的施工比賽，使得這個經典舞台會巨大到貌似可以承載1000年後量子處理器的規格。

這個巨型舞台的頂端配備了量子演算法的煙花隊：最響的那種煙花是量子機器學習，最神秘的是優化演算法那種，而最璀璨的是化學模擬。

2017年，來自谷歌，勞倫斯伯克利國家實驗室，塔夫茨大學，加州大學聖巴巴拉分校，倫敦大學學院和哈佛大學的代表組成的研究小組報告說，他們已經成功地創造了一個有史以來第一次可擴展的分子量子模擬。在一篇上傳到開放訪問期刊Physical Review X的論文中，團隊描述了他們用來創建和解決第一個真實世界的量子計算機應用之一的變分量子特徵生成器（VQE）方法，用於計算化學分子。

天作之合：量子機器學習

無名演員更值得留心，或顛覆現在的舞台

在我看來，2018年最值得留心的是舞台下面那些衣衫襤褸的不知名演員。他們手裡揣著的處理器只有四、五個比特，注意力絲毫不為台上的「霸權戲」所動，甚至對之嗤之以鼻。

他們在努力地使得他們的比特和台上的截然不同。

2018年可能有個創新的種籽無聲地落地，未來長成的大樹將顛覆現在的舞台。

量子密碼和經典密碼擂台賽，「後量子密碼拳」讓更多觀眾押注經典派

量子街另一邊同時進行的是量子密碼和經典密碼的擂台賽。2018年的比賽將會愈演愈烈。之前被量子口水功噴得蓬頭垢臉的經典密碼苦練多年的「後量子密碼」拳，終於在今年把秘籍練到實用，以令人耳目一新的輕盈和量子密碼過招。

看到經典密碼現在也在量子攻擊下刀槍不入，而且不需額外成本，買經典隊隊服的觀眾越來越多。

量子密碼有保命的絕世武功，但要在大眾場子上壓住經典啦啦隊的鼓噪，還需在產品質量和成本上有本質的提升。

小型化、廉價的量子密碼產品可能在2018年推出，有望叩開近距離量子密碼規模化市場的大門。

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新智元此前對量子計算的報道：

1. 量子計算機最終形態會是什麼？微軟、谷歌、英特爾、IBM 最新研究

2. 施堯耘在新智元2017世界人工智慧大會上的演講：阿里雲量子技術首席科學家施堯耘：機器智能必將超越人類智能，量子智能一定是AI

3.【世界知名量子科學家加盟阿里】施堯耘出任阿里雲量子技術首席科學家

4. 量子計算機商業化6大賽道：人工智慧、分子模擬、粒子物理等

5.【Nature 重磅】2017 轉折之年：量子計算機將從實驗室走進現實

6. Science：史上首次量子計算機對決：電磁激光 VS 超導微波誰更強

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