世界頂級量子大牛加盟達(dá)摩院，阿里叩響終極計算之門
2020-09-02 17:08:38
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?阿里巴巴再次展現(xiàn)了其對下一代計算革命的樂觀和信心。世界頂級科學(xué)家馬里奧·塞格德宣布入職阿里云量子實驗室(AQL)。這是繼去年9月施堯耘入職后，阿里云量子實驗室迎來的又一位業(yè)界大牛。
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馬里奧·塞格德出生于匈牙利，研究領(lǐng)域包括量子計算和計算復(fù)雜性理論，曾于2001和2005年兩度獲得理論計算機(jī)領(lǐng)域的最高獎——哥德爾獎。其研究成果為計算復(fù)雜性、流計算算法和量子算法提供了重要的理論基礎(chǔ)。
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馬里奧入職達(dá)摩院后，將與施堯耘等科學(xué)家一起開展量子算法的研究，加速推進(jìn)量子計算從理論到工程落地，并探索量子計算與云計算、人工智能、基礎(chǔ)物理、材料、化學(xué)等學(xué)科結(jié)合的無限潛力。
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被公眾忽視的計算革命
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過去一年，在資本和媒體不遺余力的包裝下，人工智能儼然成為第四次工業(yè)革命的象征，區(qū)塊鏈、5G、AR等技術(shù)也是你方唱罷我登場，讓公眾目不暇接，相比之下，默默走過36個年頭的量子計算卻顯得曲高和寡。
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然而，基于大數(shù)據(jù)不斷演進(jìn)的人工智能技術(shù)，正對運(yùn)算能力提出越來越高的要求，可是隨著晶體管越做越小，發(fā)熱和隧穿效應(yīng)都成了難以逾越的鴻溝，摩爾定律逐漸失效，經(jīng)典計算機(jī)的運(yùn)算能力趨于瓶頸。
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量子計算是已知的有可能化為現(xiàn)實的終極計算方式，一個不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦樱軒湍憷斫饬孔佑嬎阆鄬鹘y(tǒng)計算的優(yōu)越性。
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假設(shè)傳統(tǒng)計算姓豬，量子計算姓孫，師兄弟在西天取經(jīng)路上遇到一個蛛網(wǎng)狀的岔路口，哪條道的盡頭才是靈山大雷音寺？豬八戒的方法很笨拙，先探一條道，走錯了，折回來，接著探下一條，又走錯了，再折返，一條一條試下去，直到找到正道為止，摩爾定律能幫豬八戒越走越快，卻改變不了這種探路的方式。
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孫悟空的方法很簡單，多少條岔道拔多少根毫毛，一個分身探一條道，一次性就找到了正確的道路。
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量子疊加和量子糾纏，賦予量子計算無與倫比的潛力，這種潛力有多大呢？這么說吧，傳統(tǒng)計算用盡洪荒之力幾十年才能解決的數(shù)據(jù)問題，量子計算可能只需要1秒就可以搞定。
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阿里為何執(zhí)著量子計算
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一臺量子計算機(jī)，可以在很少的步驟中完成經(jīng)典計算無窮無盡的步驟后才能達(dá)到的計算能力。一旦量子計算落地，人類的計算力將出現(xiàn)指數(shù)級的提升，會給云計算、人工智能、生物制藥、材料科學(xué)等多個領(lǐng)域帶來顛覆式巨變。
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正因如此，被公眾冷落的丑小鴨，卻是學(xué)術(shù)界和科技巨頭們眼中的白天鵝，量子計算被認(rèn)為是開啟下一輪計算革命的開始，被視作第四次工業(yè)革命的引擎。
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不同于人工智能等熱門領(lǐng)域，量子計算的賽道上幾乎沒有初創(chuàng)公司和風(fēng)投的身影，在這項高門檻、高投入、高風(fēng)險，難度遠(yuǎn)勝攀登珠峰的勇者游戲中，每一個選手都很強(qiáng)大，谷歌、微軟、英特爾、IBM、阿里巴巴。
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“未來30年，數(shù)據(jù)將成為生產(chǎn)資料，計算會是生產(chǎn)力，互聯(lián)網(wǎng)是一種生產(chǎn)關(guān)系。”馬云的深刻論斷，或許能解釋阿里對量子計算異乎尋常的熱情，他經(jīng)常做出一些富有傳奇色彩的前瞻性決策，就像9年前，力排眾議支持王堅提前布局云計算，才有了今天阿里云占據(jù)全球云計算市場“3A”格局一角的大好局面。
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就目前技術(shù)發(fā)展來看，量子計算機(jī)也許永遠(yuǎn)無法像筆記本一樣進(jìn)入尋常家庭，但是卻已經(jīng)被證明可以接入云端服務(wù)。
科技大牛來中國圓夢
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阿里巴巴早在兩年前就開始布局量子計算。2015年7月，中國科學(xué)院與阿里云共同成立“中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計算實驗室”，這是中國科技公司首次參與到量子計算研究。阿里云也是全世界第一家提供專有云上量子加密信息傳送服務(wù)的云計算公司，網(wǎng)商銀行率先試點了這一服務(wù)。
去年10月，阿里巴巴成立達(dá)摩院，宣布未來3年投入超過1000億人民幣進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)和顛覆式技術(shù)創(chuàng)新研究，量子計算正是重要研究領(lǐng)域之一。
“達(dá)摩院要做的事和我的夢想不謀而合。”馬里奧在談到加入阿里巴巴的原因時說，“我一直希望不同的科學(xué)和技術(shù)能夠融合在一起，創(chuàng)造出對人類有益的事”。
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2017年10月受邀參加杭州云棲大會時，馬里奧對達(dá)摩院和阿里巴巴的科學(xué)家們印象深刻，“是這些人的樂觀感染了我，所以，它就這樣發(fā)生了。”馬里奧相信，施堯耘和他的一流科研團(tuán)隊，一定會做出不同凡響的事。“作為一名科學(xué)家，我不喜歡停滯不前，我不想錯過這趟火車。”
馬里奧和妻子在中國高鐵前合影
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除了在芝加哥大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、希伯來大學(xué)、羅格斯大學(xué)等積累了豐富的高校教學(xué)和研究經(jīng)驗，馬里奧還曾在貝爾實驗室從事長達(dá)7年的研究。
“他不是那種象牙塔里的人，很喜歡和做應(yīng)用的人合作，希望自身研究對實際社會產(chǎn)生積極影響。”阿里云量子實驗室主任施堯耘評價馬里奧是“天才式解決問題的高手”。
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“馬里奧是我最崇敬的科學(xué)家之一，”施堯耘說，“他的加入讓我有兩層自豪：一是成了他的同事，可以經(jīng)常向他討教學(xué)問；二是作為阿里人為阿里能夠吸引到像他這樣的大師級的科學(xué)家而自豪。”
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Q&A
馬里奧·塞格德的采訪
入職阿里的基本情況
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Q:花了多長時間考慮接受阿里的offer？
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A:決定做的很快，就發(fā)生在2017年10月我受邀參加杭州云棲大會的時候。當(dāng)時我在量子計算專場分論壇上發(fā)表了演講，還見了幾個人。我對他們印象很深刻，感覺是這些人的樂觀感染了我，所以，它就這樣發(fā)生了。
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Q:為什么決定到阿里巴巴做研究?
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A:當(dāng)施堯耘還在做姚期智的學(xué)生時，我就經(jīng)常關(guān)注和學(xué)習(xí)他的研究成果。所以當(dāng)他說要在阿里巴巴領(lǐng)導(dǎo)組建一個量子計算的研究團(tuán)隊時，我就希望參與其中。我相信施堯耘和他的一流科研團(tuán)隊，會做出非凡的事。我不喜歡停滯不前的狀態(tài)，我不想錯過這趟火車。如果我們能夠造出第一臺量子計算機(jī)，會是劃時代的一件事。
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還有一點，我想把更多的精力放在研究量子上面。因為我在學(xué)校里除了研究量子計算，還做很多其他理論研究，比如復(fù)雜性理論和機(jī)器人學(xué)等，如果加入施堯耘團(tuán)隊，我就可以將更多精力集中在量子計算。
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Q:在高校和在企業(yè)的實驗室里有什么不同？
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A:在大學(xué)里的教學(xué)經(jīng)歷對我而言是意義重大的，不僅僅是因為我們用知識啟發(fā)了下一代，而且也在于它能促使我們在一個更透明的環(huán)境下表達(dá)科學(xué)思想。
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而在貝爾實驗室的初期，我相當(dāng)自由，一心做研究，我的工作很簡單，就是學(xué)習(xí)量子理論知識，在那里，我遇見了很多很棒的科學(xué)家，像Peter Shor，Neil Sloan，Jeff Lagarias和其他人，我度過了一段非常美好的時光。但是到了1990年代末期，公司的研究項目和我的興趣不相關(guān)，這和公司迷失了方向多少有關(guān)。因為老式電話機(jī)正在衰落。當(dāng)一個公司具有創(chuàng)新精神時，為其研究機(jī)構(gòu)工作真是太棒了，但當(dāng)一家公司焦慮不安時，就沒那么好了。
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Q:來之前對阿里巴巴達(dá)摩院了解多少？
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A:實際上我知道得很少。但是我初步了解了達(dá)摩院以后，發(fā)現(xiàn)它和我的夢想一致。
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我一直希望不同科學(xué)和技術(shù)能夠融合在一起，從而創(chuàng)造出對人類有益的事。所以我在做量子研究的時候我會和鉆研機(jī)器人學(xué)、GPU的同事一起。因為我相信，科技發(fā)展如此之快，不同領(lǐng)域的科學(xué)家之間必須更加順暢地交換信息和相互學(xué)習(xí)。
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而阿里巴巴達(dá)摩院的初衷和我的想法不謀而合。達(dá)摩院也是希望能夠匯聚全球頂尖人才的智慧，將科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)合，做一家為解決問題而生的研究機(jī)構(gòu)。
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Q:怎么看待阿里巴巴開展量子技術(shù)研究？
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A:我認(rèn)為相比高校科研機(jī)構(gòu)，反而是谷歌、微軟、阿里巴巴這樣的龐大科技公司，更有機(jī)會推動科技的巨大飛躍。
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我不是說阿里巴巴很獨特，但阿里巴巴是目前世界上實力超強(qiáng)的企業(yè)集團(tuán)之一。我想它的潛力是巨大的。
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Q:進(jìn)入阿里巴巴量子實驗室后將要做的事
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A:我將負(fù)責(zé)量子算法研究，將量子與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合也是其中之一。
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個人
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Q:最初為什么會對量子計算感興趣？
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A:這很難解釋，這是一個關(guān)于愛的問題。
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量子是自然科學(xué)中最本源的東西。這意味著，世界和我們所看到的是不同的，我們看到的是一個傳統(tǒng)意義的世界，而不是量子的世界。如果量子計算機(jī)造出來了，人類的計算力不是上升了九步十步，而是指數(shù)級的提升。所以，我可能是被量子的美的本質(zhì)所吸引吧，如同音樂家被新的音樂所吸引。
我作為一個基礎(chǔ)理論科學(xué)家，無論科學(xué)向何處去，我對科學(xué)就是如此的癡迷。
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Q:有什么人推動你愛上量子嗎？
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A:發(fā)明量子因子分解算法的Peter Shor是我在貝爾實驗室的同事，他可以說是我在量子計算領(lǐng)域的啟蒙導(dǎo)師。但大約到2004年，我和量子才找到了彼此。那是我正式開始量子計算研究的一年，主要方向是量子的計算復(fù)雜性理論和優(yōu)化算法研究。這一年，我遇到了MIT的Eddie Farhi，并和他的學(xué)生Andrew Childs一起工作，后來我有了一系列的研究成果。不過我認(rèn)為，是Harry Buhrman有關(guān)量子的論文，給了我研究量子的第一個沖動。直到今天，我依然經(jīng)常去阿姆斯特丹拜訪他。
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Q:如果不做量子，你現(xiàn)在可能是在做什么？
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A:如果不做量子的話，我應(yīng)該會去做深度學(xué)習(xí)。也許我可以兩件事都做。
量子研究和未來
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Q:有人說人類和上帝之間只差一臺量子計算機(jī)，你怎么看待這種說法？
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A:目前宇宙中最聰明的兩樣?xùn)|西是人和電腦，它們都是在經(jīng)典物理學(xué)的原則下運(yùn)行。不過，物理學(xué)的基本定律是量子。所有理論告訴我們，如果一個東西可以運(yùn)用量子的能量，它的計算力將更強(qiáng)大。但據(jù)我所知，大自然并還沒有產(chǎn)生這樣的存在。
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也許我們現(xiàn)在正處在一個轉(zhuǎn)折點，當(dāng)技術(shù)使我們能夠造出一臺這個自然界從未有過的量子計算機(jī)時，會是令人難以置信的飛躍。
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Q:現(xiàn)在不少科學(xué)家都在說，未來等于量子計算+人工智能，你怎么看？
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A:是的，有些結(jié)果表明量子會加速深度學(xué)習(xí)。因為量子加速了線性方程的解，而這又是學(xué)習(xí)算法的一個組成部分。我們可以從量子計算中獲得什么樣的加速，以及如何運(yùn)用量子來加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)，甚至是如何通過量子技術(shù)學(xué)習(xí)過去我們根本無法涉及的東西，這是當(dāng)前研究的一個主題。
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總之，這個領(lǐng)域正在被高度重視。而我覺得未來量子計算和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)相結(jié)合的潛力是巨大的。
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現(xiàn)在人工智能越來越熱，同時競爭也很激烈。未來如果阿里的量子技術(shù)能夠取得大的進(jìn)展，就可以幫助阿里在人工智能的競爭中占據(jù)優(yōu)勢位置。
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中美競爭
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Q:為什么會選擇加入一家中國的企業(yè)？
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A:中國的科學(xué)家以及中國科學(xué)的發(fā)展是令人矚目的，我有許多同事和學(xué)生來自中國。
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我到過上海、杭州，看過中國的報紙，能感到中國是一個現(xiàn)代化的國家，而且中國人對科學(xué)的態(tài)度是興奮的，人們把科學(xué)當(dāng)回事。這是一個好的信號。
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Q:如何看待中美在量子計算領(lǐng)域的競爭趨勢？
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A:我認(rèn)為中國有潛力在量子計算領(lǐng)域超過美國。我認(rèn)識一些非常棒的中國科學(xué)家，這是我認(rèn)為中國會成為美國強(qiáng)有力競爭對手的原因之一。在這場競賽中，很難說誰會第一個取得成果。
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量子計算將會是一個非常開放的領(lǐng)域，很多人都可以參與進(jìn)來，我預(yù)計這個領(lǐng)域60%將是全新的，我們將會拋棄很多舊的理論知識。
來自：天下網(wǎng)商
編輯 | 翁菲?
