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全程烧脑干货,当人工智能遇见量子计算

人工智能 作者:dicksonjyl560101 时间:2018-07-28 15:08:23 0 删除 编辑


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  今天我们就来聊一聊关于量子计算,全程烧脑干货!

  量子计算大牛施尧耘加入阿里云,担任阿里云技术首席科学家。他在接受采访时坦然说:目前量子计算领域有一个非常尴尬的处境:人才短缺。既懂量子,又善编程,两者兼顾的凤毛麟角。对于对黑科技感兴趣的程序员,这或许是一个机会!

  量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它和相对论一起构成了现代物理学的理论基础。

  量子力学打破了我们很多常识性的理解,宏观世界的生活经验很多都是表象。比如,你可能认为世界的运行是确定的、可预测的,一个物体不可能同时处于两个相互矛盾的状态。在微观世界中,这种表象被量子力学的规律打破了。

全程烧脑干货,当人工智能遇见量子计算

   量子计算现在在业界主要两个应用:

  二是:用于帮助现在互联网公司都需要做的计算,比如机器学习的提速,基于量子硬件的机器学习算法,加速优化算法和提高优化效果等。

  量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

  计算机所做的计算,就是操作经典比特。同样的道理,所谓量子计算机,就是在量子力学允许的范围内操作量子比特(量子比特暂时没有明确的定义)。在经典力学中,一个比特的状态是唯一的,而量子力学允许量子比特是同一时刻两个状态的叠加。

  上述的解释可能有些难以理解,并且没有充分的展现量子计算机的能力。我国量子力学的泰斗级人物郭光灿对其工作原理的通俗解释是:量子比特可以制备在两个逻辑态0和1的想干叠加态,换句话讲,它可以同时存储0和1。考虑一个N个物理比特的存储器,若它是经典存储器,则它只能存储2^N个可能数据当中的任一个,若它是量子存储器,则它可以同时存储2^N个数,而且随着N的增加,其存储信息的能力将指数上升。例如,一个250量子比特的存储器(由250个原子构成)可能存储的数达2^250,比现有已知的宇宙中全部原子数目还要多。

   好马配好鞍,量子计算机的新娘是谁?

  1994年shor发现了第一个量子算法,它可以有效地用来进行大数因子分解。大数因子分解是现在广泛用于电子银行(支付宝)、网络等领域的公开密钥体系RSA安全性的依据。

  1998年的量子退火算法,其就是谷歌D-Wave量子计算机的核心算法,这也是为什么有人称D-Wave是量子退火机的原因。量子退火算法已经在超级计算机上模拟过,但是,效果不佳,因为量子退火算法的计算复杂度太高了。

  MIT(麻省理工科技评论)公布了2017年十大突破性技术,实用型量子计算机入选,预计成熟期:4-5年。

  量子计算机虽然每年都是“十大突破性技术”的夺标大热门,但每年我们都得出同样的结论:仍然无法实用。现在,它正在把以前的理论设计变成现实。

   量子计算和AI到底是什么关系?

  那么人工智能的能力来源是什么?现在公认的是三样:大数据、计算能力、算法。前两样是时代发展的产物,大数据是因为互联网的发展积累的产物,而计算能力是摩尔定律发展的产物。

  另外一个很重要的信息,对于人工智能发展最大的噩耗:摩尔定律正在失效,中国科学院院士杜江峰认为,摩尔定律最多还能使用10年。并且他举了一个例子来解释他的看法:从物理科学基础上一个电子是不可再分的,不可能拥有从90多纳米到60多纳米,到40多纳米,到30多纳米······将来能够到零点几纳米甚至更小纳米的层面。从科学的原理上来讲,宏观问题上,是按照牛顿三大定律主宰的,但到纳米层面,牛顿定律不再适用,而会进入一个新的科学,也就是我们经常说的量子力学,描述的基础就不一样了。

  量子计算能够让人工智能加速,原来需要一千台机器,或者需要一万台,现在用量子计算机可能一台就够了。量子计算机将重新定义什么才是真正的超级计算能力。同时,量子计算机也将有可能解决人工智能快速发展带来的能源问题。在量子人工智能这方面,谷歌已经开始建立量子人工智能实验室。其目的就是用量子计算技术来应对每天产生的海量数据处理,进而优化人工智能。

  量子计算机的计算能力将为人工智能发展提供革命性的改变,它能够指数加速学习能力,轻松应对大数据的挑战。


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行万里路,读万卷书,阅无数人。 吃货一枚,爱吃湘菜,川菜,粤菜与杭帮菜,尝遍天下美食。 摄影爱好者,游遍名川大山,江河胡海,赏遍人间春色。 爱看影,尤其是港片,好莱坞大片。英文名:DicksonJin, 网名:风一样的BOY。精通SAP供应链咨询。2017年开始研习人工智能。

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