阿里云量子技术首席科学家施尧耘：2018将出现量子霸权

雷锋网 AI 科技评论按：2018 年已过去 10%，科技界一如从前经历着风起云涌的变化。针对新一年的科技趋势，近日阿里巴巴与今日头条等 15 位科学家联合发布 2018 年科技趋势预测。

阿里云量子实验室首席科学家、之江实验室副主任施尧耘博士也做出了自己的预测。他认为：

• 2018 年量子计算的第一幕高潮应该是「量子霸权」：多个超导，甚至可能有离子阱团队将纷纷宣称实现了经典计算机无法模拟的量子处理器来。而经典模拟能力可能在新的理论突破下大大提升，重设霸权之争的起点。今年可能见证第一个拓扑比特的诞生。而其他如超导、离子阱等方向颠覆性新思想的种籽可能会在今年无声地落地。量子软件因为门槛低，将会继续蓬勃发展。量子算法的论文会百花齐放，但大多数不过是组合拳。

• 量子-经典在密码上的擂台今年会愈演愈烈。经典密码苦修多年「后量子密码学」，终于把秘籍练到实用，大显抵抗量子攻击的能力和不需任何额外投入的成本优势。作为对策，小型、廉价的量子密码产品可能在今年出现，叩开近距离量子密码规模化市场。

而近日，施尧耘博士又将上述观点拓展成一篇短文，以充满大量隐喻和拟人手法的文风向读者们更加生动地展示了 2018 年量子计算的变化。在他的预测中，2018 年或诞生宇宙中第一个拓扑量子比特。全文如下，雷锋网AI科技评论作了不改变原意的修改和编辑。

作者：施尧耘 阿里云量子实验室首席科学家、之江实验室副主任

2018 年的量子计算舞台将极其精彩。首先会有甲公司抢先上台宣布第一个实现「量子霸权」，也就是做出毫无置疑的经典计算机无法模拟的量子处理器；接着就有乙公司出来拆台说他们的才是第一个；然后杀出个丙团队毫无置疑地提升了经典模拟的能力，把这些量子处理器都彻彻底底完完全全地模拟掉了；再接着丁公司宣布更大的处理器……如此往复地在量子霸权的硝烟中上演量子-经典的魔-道大战。

正热闹着的舞台底下有个火山可能今年爆发，喷射出宇宙中第一个拓扑量子比特。下注拓扑量子计算的同仁们要么大喜，但也有可能大悲。喜，是自己做出来；悲，是别人做出来的。

上半年占据舞台的是超导戏班。边上不服气的离子阱歌舞队在下半年可能手握 50-60 几个比特的利器，冲上舞台和超导团共演瑜亮一幕。离子阱歌舞团终于熬出头了；最大的奖赏是赢得了还没谈过或者没有稳定量子对象的 Amazon 和 Facebook 的芳心。量子计算进入两极世界时代。

承载量子处理器演出的量子软件舞台也将在 2018 年更加富丽堂皇。VC 啊大公司啊各国政府啊玩添砖加瓦的施工比赛，使得这个经典舞台会巨大到貌似可以承载 1000 年后量子处理器的规格。这个巨型舞台的顶端配备了量子算法的烟花队。最响的那种烟花是量子机器学习，最神秘的是优化算法那种，而最璀璨的是化学模拟。

2018 年最值得留心的在我看来是舞台下面那些衣衫褴褛的不知名演员。他们手里揣着的处理器只有四、五个比特，注意力 丝毫不为台上的「霸权戏」所动，甚至对之嗤之以鼻。他们在努力地使得他们的比特和台上的截然不同。2018 年可能有个创新的种籽无声地落地，未来长成的大树将颠覆现在的舞台。

量子街另一边同时进行的是量子密码和经典密码的擂台赛。2018 年的比赛将会愈演愈烈。之前被量子口水功喷得蓬头垢脸的经典密码苦练多年的「后量子密码拳」，终于在今年把秘籍练到实用，以令人耳目一新的轻盈和量子密码过招。看到经典密码现在也在量子攻击下刀枪不入，而且不需额外成本，买经典啦啦队队服的观众越来越多。量子密码有保命的绝世武功，但要在大众场子上压住经典啦啦队的鼓噪，还需在产品质量和成本上有本质的提升。小型化、廉价的量子密码产品可能在 2018 年推出，有望叩开近距离量子密码规模化市场的大门。