超in播
这应该是 超in播 有史以来 最干干干干的一期。
这么干，还要不要听？
当然要！
因为今天讲的是量子计算。
我们今天谈最火的大数据、人工智能，
其根本都是一场计算的革命。
而传统计算机所面临的计算复杂性问题，
在量子计算机面前都可以轻而易举获得解决！
那么，什么是量子？
又什么是量子计算？
它会对哪些领域产生强烈的冲击呢？
它会对咱们老百姓的生活产生怎样的影响呢？
为什么我们本期的标题会说： 量子计算可以提高搭讪成功率？！
冯爷、小祁邀请到了IBM中国量子计算的“布道师”、IBM系统技术实现室系统架构师 邵鹏，
告诉我们：
► 相比于传统计算机，量子计算机具有“多任务并行处理能力”，就像一个三头六臂的人，且天生的动作协调性、一致性和效率都很高。
► 量子计算将对药物研究、生命科学领域提供强大的技术支撑，未来能够提供个性化的健康状况、疾病预测以及个性化的治疗方案。
► 如果量子计算机的能力达到一定程度，可以指导研究人员对转基因食品进行风险预测和DNA结构优化，甚至还可以设计出以前自然界并不存在的、而你想要的新食品。
► 三年前，最强大的计算机暴力破解密级最高的1024位公钥密码体制，需要将近三百万年的时间；一个“1024量子比特位”的量子计算机，时间可以缩为几天。所以，当量子计算机的计算能力达到一个量级，首先受到冲击的就是世界的安全体系。
量子计算那么牛，只是还没有真正达到商用级别哦。
但是，IBM正在努力研发50位量子比特的量子计算机。
同时，IBM推出了基于一个“云”平台的量子计算环境，
供各个行业客户进行研究和探索。
也许将来有一天，我们手里会有基于量子的智能终端出现。
那是一个怎样的世界？我们不知道，但是非常值得期待！
快快点击，和冯爷、小祁一起走进量子的世界！
邵鹏
IBM系统技术实现室系统架构师
北大计算机系研究生毕业，2006年加入IBM中国研究院担任研究员，2008年加入IBM芯片设计中心担任高级工程师，曾独立出版著作《高速电路设计与仿真分析技术》、《信号/电源完整性仿真分析与实践》，研究兴趣和工作经历包括
- 多核计算机系统结构，以及异构加速平台研究；
- 系统结构设计及软硬件协同设计；
- 集成电路封装及高速接口性能分析；
- 芯片封装到板级系统设计的全面信号仿真流程和技术；
peng.shao@cn.ibm.com
本期干货
“量子”最初的概念，就是这些能量的最小存在单元。但是随着量子力学的发展，在现代的量子力学体系中，“量子”是指粒子的状态。到目前为止，对于电子而言，科学家们已经发现了四个基本的量子状态：轨道能级、轨道数、角动量、磁偏角。这个是对电子的量子状态而言，而对于“光量子”而言，就是有一个电子状态叫“偏振方向”。这个是现在我们所说的“量子”的基本的概念。
在传统“二进制计算”中，我们是以固定的输入“比特序列”。然后经过CPU的计算，有一个相应的输出序列。这样的输出序列在输入的时候就已经取了一个固定的值。每一个比特，要么取值是“0”，要么取值是“1”。这样就会有一个相应的计算结果输出。
在量子计算里面，由于量子的重叠态的存在。也就是说，它的输入序列，是处于一个“不定状态”。那么，也就包含了所有的输入的可能性。经过一个固定的计算，它的输出结果，也就包含了所有的输出结果的可能性。因此它不需要像传统计算机那样，要经过遍历的方式，才能给出所有的可能计算结果。所以量子计算的这种超级计算能力，是随着量子比特呈指数而增长的，这是量子计算跟传统计算有根本区别的地方。
“重叠状态”就是所有可能状态的组合。假如你输入N个比特序列，对于二进制计算机来讲，在某一个固定的时候，这“N个比特”都是固定的值；而对于量子计算来讲，这“N个比特”的每一个比特都在“0”和“1”之间在变动，也就是混合的一个状态。它就同时包含了所有的“二的N次方”这种输入可能。所以这种并行度，是传统计算机通过物理的上增加线程和Core的数量来进行扩展的方式是远远不可比拟的。
量子的这种重叠态计算，它是天生的。从输入的原始数据中，就已经包含了这种并行度。
为什么现在大家都在研究量子计算？无论是大数据还是人工智能，都是应用层面的东西。其根本原因，还是在于量子计算机能够提供传统计算机所不具备的计算能力。传统计算机所面临的计算复杂性问题，在量子计算机面前都可以轻而易举的获得解决。
根据现在的预测，量子计算会对药物研究、生命科学领域提供强大的技术支撑。对于我们普通人来讲，个性化的健康状况预测和疾病预测以及个性化的治疗方案，这些问题都将在量子面前迎刃而解。
现在各国对转基因食品的态度不尽相同，其根本原因也就是没有人能够确切的指出，转基因食品对于人类的长期潜在影响。如果量子计算机的能力达到一定程度，可以帮助人们进行这种预测，指导研究人员对转基因食品进行风险预测和DNA结构优化，甚至还可以为人们设计出以前自然界并不存在的、而你想要的新食品。
三年前，根据当时数学研究，密级最高的1024位公钥密码体制，如果用当前最强大的计算机进行暴力破解，需要将近三百万年的时间。如果我们有一个“1024量子比特位”的量子计算机，时间可以缩为几天。所以当量子计算机的计算能力达到一个量级，首先受到冲击的就是世界的安全体系。所以，数学家们现在正在加紧研究新的量子密码加密体系。
量子计算真的出现之后，会对很多方面产生影响，甚至会对当前的一些基础的IT的体系都会产生影响。金融体系，我们的生命科学，我们的药物研究，包括其它的一些传统的领域，都会受到量子计算的强烈的冲击。
就目前的研究成果，还没有哪一个量子计算机达到商用。但是IBM凭借30多年的积累，在这个领域已经取得了领先的地位。据IBM系统部高级副总裁Tom Rosamilia先生说：“在可见的几年之内，IBM将推出50位量子比特的量子计算机”。到那个时候，我们就可以真正看得到商用的量子计算机出现了。
IBM敏感的把握住了客户的需求，在IBM进行量子计算机研发的同时，IBM也推出了基于一个“云”平台的量子计算环境。各个行业的客户，包括大学的研究者，或者是各个公司对于量子计算感兴趣的工程师，都可以通过申请账户到IBM的云平台上进行量子计算的研究和一些新算法的探索，而且都是免费的。
量子计算机现在的运行和维护环境都要求比较苛刻，不是一般用户能够承受得起的。所以只有IBM这样的大公司提供云端服务。客户使用智能终端，享受云端服务的这种方式来使用量子计算。
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请拨打IBM电话（周一到周五工作时间）：
400-810-1818转2403
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