中國(guó)移動(dòng)研究院積極探索量子計(jì)算與通信網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用

  ICC訊 近日，中國(guó)移動(dòng)研究院與本源量子簽署合作協(xié)議，雙方將基于真實(shí)量子計(jì)算機(jī)開(kāi)展通信量子算法研究，聚焦大規(guī)模MIMO權(quán)值組尋優(yōu)等問(wèn)題，嘗試為5G及6G面臨的計(jì)算瓶頸探索量子解決方案。

  量子計(jì)算是遵循量子力學(xué)規(guī)律的新型計(jì)算模式，相對(duì)經(jīng)典計(jì)算具有并行計(jì)算的加速優(yōu)勢(shì)，已在化學(xué)材料、生物醫(yī)藥、金融、航空物流等不同行業(yè)領(lǐng)域得到初步應(yīng)用證明，對(duì)各個(gè)行業(yè)發(fā)展的潛在影響逐步顯現(xiàn)。

  量子計(jì)算與移動(dòng)通信融合發(fā)展已成可預(yù)期趨勢(shì)。首先，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、用戶(hù)、終端的規(guī)模不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)處理、資源優(yōu)化、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面面臨的算力與算法問(wèn)題日益突出。量子衍生/近似優(yōu)化算法、量子搜索算法、量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法等量子算法將為破解上述難題提供新途徑。其次，量子計(jì)算目前還難以普及至大眾，未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將會(huì)以量子云平臺(tái)方式向用戶(hù)提供服務(wù)。因此，可以在算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中引入量子計(jì)算并與經(jīng)典計(jì)算深度融合，為研發(fā)人員、應(yīng)用開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)提供在線計(jì)算服務(wù)。此外，大數(shù)質(zhì)因數(shù)分解量子算法具有顛覆傳統(tǒng)RSA密碼體系的能力，將推動(dòng)移動(dòng)通信進(jìn)入后量子密碼時(shí)代。未來(lái)，融合量子計(jì)算，移動(dòng)通信將迎來(lái)巨大的創(chuàng)新機(jī)遇和產(chǎn)業(yè)空間。

  當(dāng)前量子計(jì)算硬件技術(shù)路線百家爭(zhēng)鳴，各有優(yōu)劣，未來(lái)哪條線路商業(yè)取勝暫未可知。業(yè)界普遍認(rèn)為，無(wú)論哪條技術(shù)路線，實(shí)用通用量子計(jì)算機(jī)都須具備100萬(wàn)量子比特和1000邏輯量子比特的規(guī)模，這預(yù)計(jì)需要10~20年才能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段，量子計(jì)算硬件發(fā)展重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)制造解決特定問(wèn)題的專(zhuān)用量子計(jì)算機(jī)和含噪中等規(guī)模(NISQ)通用量子計(jì)算機(jī)。結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)通信領(lǐng)域中的典型計(jì)算問(wèn)題，開(kāi)展NISQ計(jì)算機(jī)支持的量子算法設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，具有重要的科研與產(chǎn)業(yè)價(jià)值。一方面明確量子計(jì)算在通信領(lǐng)域加速計(jì)算的場(chǎng)景和條件，避免盲目樂(lè)觀;另一方面擴(kuò)展量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，充分發(fā)揮其價(jià)值，助力量子計(jì)算可持續(xù)發(fā)展。

  除了與本源量子簽署合作協(xié)議，中國(guó)移動(dòng)研究院還與國(guó)開(kāi)啟科量子、玻色量子、北京郵電大學(xué)簽署了相關(guān)合作協(xié)議。通過(guò)構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，共同打造量子計(jì)算研發(fā)環(huán)境，推動(dòng)移動(dòng)通信與量子計(jì)算融合發(fā)展，為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。