量子計算全球人才不足千人，華為HiQ這樣養人才！
資料來源：華為、腦極體等
物聯網智庫 整理髮布
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導 讀
量子計算機的到來還很遙遠，但量子人才的培養刻不容緩。它或將真的影響到一個國家安全。
近期，在量子計算領域，發生了三件大事。
十一節後，華為在2018全聯接大會上，面向開發者釋出了量子計算模擬器雲服務平臺 HiQ。該平臺包括基於華為雲經典算力構建的量子計算模擬器及量子程式設計框架。
上週，全球知名分析機構Gartner釋出了2019年十大戰略性技術趨勢，其中，量子計算位列其中，其他還有人工智慧、數字孿生、邊緣計算、區塊鏈……等。
兩天前，紐約時報發表評論稱，全球只有1000名左右的研究人員真正瞭解量子計算，而這一嚴重的人才缺口或“將影響到一個國家的安全”。
第一件事，展示了中國科技巨頭在前沿技術研究方面的積極探索和實踐成果；第二件事，從權威高度上堅定了全球投身於量子計算領域從業者的信心；而第三件事，才真正為業內提醒了現狀與展望之間的差距，而“技術人才的短缺將影響到一個國家的安全”的言論，也並不為過。
全球人才緊缺，競爭迫在眉睫
紐約時報是如何得出“全球真正的量子計算科研人員不過寥寥千人”這一論斷的尚未可知，但卻質樸地道出了量子計算領域人才短缺、“偽量子研究”、偽量子應用魚龍混雜的現狀，為產業不慎陷入“虛假繁榮”及時提出警醒。
一則量子計算屬於基礎學科的前沿技術，研究的准入門檻較高、進展難度大。但往往基礎研究的細微突破就能帶來廣泛而深刻的科技變革，而在量子技術未來的主流場景中，加密演算法是重中之重，它與資訊通訊等技術的相輔相成，必會在網路安全甚至國家安全方面帶來超級優勢；
二則因為量子計算目前仍處於珠峰腳下，距離真正商用（如通用型量子計算機）仍有漫漫長路。清華大學交叉資訊研究院院長、圖靈獎獲得者姚期智最近表示，量子計算機從硬體到軟體到演算法都需要提升核心技術。整體來說還沒有到可以商業化的階段，還有很多的問題需要解決。
這就讓量子產業鏈上兩類企業高下立判：一類是專注於量子計算本身技術進展的（量子位元穩態研究、多量子演算法模擬、與AI、物聯網、大資料等其他技術的融合）；另一類則已著眼展望將量子技術投入應用或者產品化了，顯然，“跑馬圈地”和短期變現的思路並不適合當下，未免顯得太心急。
那麼，面對巨大的人才缺口，如何補足又是擺在各國科技巨頭面前的巨大機遇&頭疼的問題。
無疑，量子計算的巨大潛能意味著高度的科技話語權和無限的市場變現能力，但如上文所說，量子研究的高門檻讓眾多研究者望而卻步，這不僅讓前沿技術一直被困於“神壇”，還嚴重阻礙量子技術與不同行業相互的滲透步伐。可喜的是，業內已認識到這一現狀，併為破除高牆壁壘嘗試了不同路徑。華為釋出的量子計算平臺正是這樣一種嘗試。
HiQ嘗試破局：讓量子計算不再高冷、走向普惠
整體來看，全球巨頭在量子計算領域的發力方向各不相同，但在“數量”的模擬上追求還挺一致的。以谷歌、IBM、英特爾為代表的老牌量子巨頭，以及後起之秀阿里巴巴達摩院，無一不在“多個數量子位元計算模擬”方面鉚足了勁，他們早就跨越了“量子霸權臨界點-49個量子位元”的起步價，從50位元、72位元一路漲到81位元......
這種風氣曾被微軟嘗試制止，它在量子計算領域起步較早，風格獨特。不瘋狂追逐量子位元數量，更看重量子位元的穩定性，即將其研發重點放在了“如何有效操縱量子位元”上。微軟量子團隊主管Todd Holmdahl曾表示：“（不夠健壯的系統）會產生大量錯誤，需要去解決。如果說他們需要1000到1萬個量子位，那麼我們只需要1個，因為我們的錯誤修正比他們要好得多。”
當前輩們已在量子位元的模擬數量、量子位元的穩定研製方面有著超高的獨特建樹，華為要選擇怎樣的角度切入，才能走出一條自己的量子之路？
同一項技術在不同的時間節點，有著不同的機遇。在剛剛宣佈all in AI的華為看來，量子計算或作為其全棧AI戰略的一個強力部分，量子計算與人工智慧技術的結合無疑是當下最難得的切入點。兩者的結合有著天然的優勢，不妨先從人工智慧的剛需說起。人工智慧的三大要素分別是算力、演算法和資料。而量子計算機在運算速度、處理資料的能力上相比經典計算機優越得多，運算速度指數級的增長無疑解決了現在AI算力缺乏的現狀。
華為量子計算首席科學家翁文康教授認為，量子計算與AI具有天然的“互借鑑性”：用機器學習解決量子計算中的諸多問題；藉助AI技術抵消量子計算中的噪音；而量子計算也可以反作用於AI，探索神經網路可能面臨的諸多問題。
基於對兩者結合的長期看好，華為邁出了對量子計算領域基礎科研投入的第一步。HiQ能為業界帶來哪些“普惠”呢？
這裡有必要交代下HiQ量子計算模擬器的基本屬性。它是華為AI戰略的一部分，與AI能力一同面向開發者而打造，因此開放和普惠是基調。HiQ在嘗試將量子計算的相關研究開放出來，為科研與工業領域的“量子開發者”邁出第一步提供條件。翁文康介紹HiQ目前所達到的模擬能力。它在全振幅量子計算模擬上可以支援 42 個量子位元的模擬；在單振幅量子計算模擬中，可以實現 81 個量子位元（40 層）甚至 169 個量子位元（20 層）的隨機電路模擬計算。
量子模擬雖然離真正的量子計算和通用量子計算機較遠，但不失為業內的“短期目標”，或者說通往終極目標的必經之路。如今，量子計算研究的最重要工具之一就是模擬，在模擬量子計算過程中驗證各種其可行性，同時也對其環境穩定性、容錯率、實現機制等因素進行不斷的軟硬體優化與調節。
在算力的開放力度方面：HiQ在雲平臺上釋放並且部分免費（HiQ提供全振幅模擬 38 以內的量子位元服務免費）模擬能力，可以為學術界與工業界，用真實執行的量子計算模擬進行研發，打下重要的基礎。
在模擬糾錯方面：而HiQ的量子糾錯模擬器，則可用於糾錯碼編解碼器的設計，對於破解量子計算中重要的糾錯問題提供測試環境。據瞭解，HiQ的量子計算模擬器首次整合糾錯量子電路模擬，可以實現數十萬量級量子位元的糾錯電路模擬，效能是同類模擬器的5-15倍。而HiQ量子程式設計框架則支援10餘演算法，還相容開源框架ProjectQ。
綜上所述，華為HiQ通過將平臺算力開放給開發者和“兩字愛好者”，正嘗試提供一種專家人才短缺下，量子計算自下而上存活發展的道路。
結語