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量子物理与云计算将“碰撞”出怎样的未来生活?

2018-07-08 21:14

  新华网杭州10月15日新媒体专电(记者吕昂张遥)在14日举行的“2015杭州·云栖大会”上,阿里云与中科院旗下国盾量子联合发布了利用量子加密技术安全传输数据的通信产品,标志着中国科技公司在量子通信领域迈出重要一步。随着量子安全通信产品首次落地公共云计算平台,中国互联网将逐步迈入量子时代。看似“高冷”的量子物理如何同云计算“碰撞”出了火花?它又将怎样改变我们的日常生活?阿里云和国盾量子的技术人员对此进行了通俗的解释。

  在传统计算机中,每个电子元件只能表示“1”或“0”、即“开”或“关”两种状态;而量子则可以同时表示多种状态,这就意味着少量量子比特就能实现大量经典比特才能完成的计算。相比传统计算机,量子计算的速度会有数十亿倍的提高,飞跃的跨度将远超从算盘到计算机的提升。

  借助量子计算数十亿倍于现在计算机的处理速度,今后人们的日常生活将被大大改变。譬如在公共安全领域,量子计算可以瞬间处理监控数据库中60亿人次的脸部图片,并实时辨别出一个人的身份;在公共交通领域,量子计算能够迅速对复杂的交通状况进行分析预判,从而调度综合交通系统最大限度避免道路拥堵;在气象预测方面,量子计算能够将仪器检测数据结合模型全面预测分析,从而实现更高精准度的天气预报。量子计算能力的应用,好比给一辆柴油驱动的汽车换上了核动力发动机。因此今后人们生活中的智能设备将会更小、更快、更智能。

  根据量子力学中德国物理学家海森堡提出的“不确定性原理”,在观测量子变化过程中,“观测”行为本身就会不可避免地干扰量子的运动,使得量子变得不可观测。具体来说,在量子通信中,任何对信息的攻击、监控、甚至微小的干扰,都将令原初的信息发生变化,从而使信息对传输者和接受者以外的第三者“失真”变得毫无价值,因而大幅提升信息传输安全。

  业内人士指出,量子物理正在推动下一轮信息革命,将改变互联网的使用方式。进入21世纪以来,量子计算、量子通信已成为国际量子物理和信息科学技术的研究热点。而中国科学院院士潘建伟及其率领的团队,在不到十年的时间里就推动中国在该领域取得了国际领先地位。“随着我国量子通信卫星即将发射,量子通信将会越来越普及,基于量子加密的量子互联网时代会很快到来并普惠社会。”潘建伟院士在14日的发布仪式上说。

  阿里巴巴集团首席技术官王坚认为,量子加密通信将让互联网在未来更加安全。现阶段通过与云服务结合,量子通信将能大规模应用于商业场景,从而让全社会享受量子革命带来的好处。“以前我们遇到问题往往能向世界寻求答案,但这一次在量子信息技术领域,中国的技术将有机会来给世界一个答案。”王坚说。