量子物理與雲計算將“碰撞”出怎樣的未來生活?

新華網浙江頻道10月15日電(記者呂昂 張遙)在14日舉行的“2015杭州·雲棲大會”上,阿里雲與中科院旗下國盾量子聯合發佈了能夠為客戶提供無條件安全數據傳輸服務的量子加密通信產品,被認為是中國科技公司在量子通信領域邁出的重要一步。而量子安全通信產品首次落地公共雲平臺,也標誌著中國互聯網已逐步邁入量子時代。那麼,看似“高冷”的量子物理如何同雲計算“碰撞”出了火花?它又將怎樣改變我們的日常生活?阿里雲和國盾量子的技術人員對此進行了通俗的解釋。

——什麼是量子計算?在傳統的經典計算機中,每個電子元件只能表示“1”或“0”、即“開”或“關”兩種狀態,而量子則可以同時表示多種狀態,這就意味著少量量子就能實現大量電子才能完成的計算能力。相比經典計算機,量子計算的速度會有數十億倍的提高,這一飛躍的跨度,將遠遠超越從算盤到當代超級計算機的提升。

——量子計算如何改變我們的生活?由於量子計算可以達到令人難以想象的處理速度,今後即使普通人的日常生活也將因這種幾何倍數的計算能力的提升而改變。譬如在公共安全領域,量子計算通過監控可以瞬間在數據庫中處理60億人的臉部圖片,並實時辨別出一個人的身份;在公共交通領域,量子計算能夠迅速對複雜的交通狀況進行分析預判,從而調度綜合交通系統最大限度避免道路擁堵;在氣象預測方面,量子計算能夠將儀器檢測數據結合模型同時進行全面預測分析,從而實現更高精準度的天氣預報。量子計算能力的應用,好比一輛柴油發動機的汽車換上了核動力,今後人們生活中的智能設備將會更小、更快、更智能。

——量子通信為何更安全?根據量子力學的重要基本原理、德國物理學家海森堡提出的“不確定性原理”,在觀測量子變化過程中,“觀測”行為本身就會不可避免地干擾量子的運動,因此量子可以簡單理解成具有“不可觀測性”。反過來說,在量子通信中,任何對信息的攻擊、監控、甚至微小的干擾,都將令原初的信息發生變化,從而變得對傳輸者以外的第三者而言“毫無意義”,這種基於量子物理的加密通信將令信息安全大幅提升。

業內人士指出,量子物理正在推動下一輪信息革命,將會改變互聯網的使用方式。進入21世紀以來,量子計算、量子通信已成為國際量子物理和信息科學技術的研究熱點,中國科學院院士潘建偉及其率領的團隊,在不到十年的時間裡推動中國在該領域迅速取得國際領先地位。“隨著我國量子通信衛星即將發射,量子通信將會越來越普及,基於量子加密的量子互聯網時代會很快到來並普惠社會。”潘建偉院士在14日的發佈儀式上表示。

阿里巴巴集團首席技術官王堅認為,量子加密通信將讓互聯網在未來50年更加安全,而現階段通過與雲服務結合,能夠讓量子通信這一前沿的技術大規模應用於商業場景,從而讓全社會享受量子技術革命帶來的好處。“以前中國更多地是在享受世界科技發展的成果,遇到問題往往能向世界尋求答案,但這一次在量子信息技術領域中國與全球處在同一起跑線,中國的技術將有機會來給世界一個答案。”王堅說。(完)


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