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美國量子計算技術發展及對策研究

2016-12-22 知遠戰略與防務研究所 武獲山(網絡空間戰略分析與評估中心)訪問次數:

近十余年來,量子計算技術無論在理論還是應用方面都取得顯著進步。研究者們普遍估計,量子計算將在不久的將來實現質的突破,并可能引發下一場科學技術革命。美國更是將量子技術視作為確保未來國家影響力而必須開拓的“新邊疆”,投入大量資源進行量子物理基礎理論及量子計算研究。盡管這些工作短期內并不可能取得的成果,但通過長期的全面布局和積極協調的推進,美國在相關研究和應用領域已經逐步呈現破局之勢,必將在未來產生深遠影響。

一、量子理論和量子計算技術發展即將出現新的突破

量子理論的產生和發展始終伴隨著不斷的質疑和爭論,其所提示的規律與人類直覺常識存在直接沖突。量子計算理論奠基者之一,著名物理學家理查德·費曼曾表示,“如果你覺得懂量子力學,那么你就不懂量子力學”。經過一個多世紀的發展,量子理論不僅不斷在實驗中驗證其客觀性,而且展現出極其強大社會進步推動力。

(一)量子應用技術即將進入嶄新發展階段

量子理論起源于上世紀初,為解決經典物理理論無法解釋微觀世界現象的問題,著名科學家馬克斯·普朗克在1900年首先提出了“量子”概念。在此之后,大量科學家通過不懈的努力逐步建立起量子力學理論框架。盡管科學界至今仍然認為量子理論的根本性闡釋不夠完善,但是在過去的一個世紀,在量子理論基礎上發展起來的半導體微電子和光通信技術卻成為信息時代來臨的根本推動力。量子理論實際上為當代世界發展和繁榮奠定了基礎。

如果說量子理論引發了一場席卷全球的技術革命,那么進入21世紀,這場革命將進入全新的發展階段,轉折發生的契機就是一種新型跨學科領域的誕生:量子力學和信息科學融合而成的量子信息科學。目前量子理論的應用還是僅僅局限于宏觀世界,應用的對象依然是電流和光等經典物理量,而不能直接操縱電子、光子等微觀粒子。換言之,量子理論的“外圍應用技術”不斷發展成熟,而直接利用量子世界不確定性的應用技術尚未真正出現。但隨著特定領域的經典物理技術發展達到極限,真正觸及量子理論核心的技術應用必將成為各國爭相發展的重點領域。

(二)量子效應決定著“摩爾定律”必將走向終結

近年來,現代計算機芯片中集成度的增長逐步達到極限。目前投入市場的主流芯片使用的是14納米技術,個位數納米級別芯片也已經實驗成功,即將實現工業生產和商業應用。但根據量子力學原理,傳統半導體晶體管柵極線寬的極限值約為5納米,當超出這種保持電子穩定所需結構的極限時,量子隧穿效應將不可避免地干擾電子元件的運行。盡管有研究團隊宣布通過特殊材料和手段可以在實驗室中將晶體管制程縮減到 1 納米,但此類技術只能在有限范圍內對強化傳統芯片性能,無法阻止“摩爾定律”未來必將被打破的趨勢[1]

當現代計算機芯片在經典物理領域內無法進一步提升結構性能時,計算技術的發展總體上存在兩條路徑:研究探索有別于當前計算機架構的新型結構,或者繼續深入研究量子力學規律并使其直接應用于計算的技術。前一種方案將拋棄當前計算機所遵循的馮·諾依曼架構,采用諸如神經元結構重新組織芯片運行方式,但是采取的依然是當前使用的CMOS芯片;后者將改變芯片的基本結構,直接利用量子疊加態實現傳統計算機功能,這種方案的前提假設是未來新型計算機依然基于數字化“邏輯門”。

無論未來高性能計算系統采取哪種方案(很有可能是二者并行發展),世界各國量子計算技術的研發競爭都不可能減弱。因為盡管存在大量嚴峻挑戰,量子計算關系著國家未來發展的基礎計算能力,根本不可能依靠外力支持發展。而量子計算技術一旦形成突破,就會產生顛覆性創新效應,使掌握這種能力的國家將迅速建立起全方位優勢。

(三)量子計算技術的巨大潛力與面臨的關鍵挑戰

量子計算系統強大性能來源于具備特殊屬性的量子比特。經典計算機的最小數據處理單位是比特,其在工作時將所有數據排列為一個比特序列,對其進行串行處理;而量子計算機使用量子比特,基于量子疊加態和量子糾纏效應,量子計算機本質上具備并行處理能力,理論上其計算能力可隨著量子比特位數的增加呈指數增長。[2]在某些領域中,擁有50個量子比特的量子計算機性能就能超過目前世界上最先進的超級計算機“天河二號”。[3]如果達到實際應用水平,量子計算機能夠將某些經典計算機需要數萬年處理復雜問題的運行時間縮短為幾秒鐘。

研制量子計算機的關鍵就在于量子比特的制備方式。量子比特高度不穩定,外界任何微弱的環境變化都可能對其造成破壞性影響。因此,量子計算機的核心部件通常處于比太空更加寒冷的密封環境中,防止受到其他粒子、電磁場、溫度等因素的干擾。量子比特的制備方式存在多種方案,但無論是“超導型量子邏輯門”、“離子阱量子門”還是“半導體量子點”,目前都無法制造并長時間保持高質量的量子比特,從而以一種可控制的方式對不同類型任務進行編程。但是近年來,相關研究項目的突破已經為量子計算機奠定了堅實的軟、硬件基礎,通用型量子計算機即將在不遠的將來成為現實。

二、美國在量子計算技術領域的戰略布局和發展現狀

出于國家安全利益的緊迫需求,美國高性能計算能力幾乎與核能力同時開始發展,并且在全面核實驗因國際政治局勢發生根本性變化而不再具有可行性后,成為確保核武器安全和可靠性的重要手段。更為重要的是,美國在不斷提高經典計算能力的同時,也沒有忽視突破傳統計算技術極限的新型計算方案的發展。目前,美國已經在量子計算領域完成戰略布局,在理論研究方面推進量子信息科學(quantum information science)的學科建設,在應用技術層面以研發高性能計算系統(high-performance computing)為牽引,重點突出量子計算硬件設備發展。目前,上述兩項工作都被提升到國家戰略層面,正處在加速推進落實的過程中,并已經取得了若干階段性成果。

(一)瞄準量子計算領域前沿預先布局是美國奪取和維持發展優勢的基礎

美國國防工業,特別是核工業,對高性能計算系統的需求始終伴隨著計算機系統的發展而存在。從戰略角度出發,美國政府對多種有可能突破經典計算機能力限制的技術都進行了投資。作為美國科學技術政策的主要咨詢和決策機構,美國國家科學和技術委員會(National Science and Technology Council)、科學技術政策辦公室(Office of Science and Technology Policy)和國家標準與技術局等機構一直以來都高度重視量子信息科學的發展,其中尤其以量子計算技術為突出重點。1982年,理查德·P·費曼(Richard P. Feynman)和保羅·貝尼奧夫(Paul Benioff)分別發表了相互支持的論文,從理論上提出駕馭量子物理屬性進行計算操作的方案。[4]在美國國家標準與技術局的支持下,戴維·瓦恩蘭(Dave Wineland)領導的離子存儲團隊(Ion Storage Group)于1995年第一次在實驗中驗證了量子邏輯門的可實現性。雖然此時傳統計算技術正處于快速發展的黃金時期,但關于未來技術挑戰和突破的機遇卻已經進入美國相關科技決策機構的考察范圍。國家標準與技術局在2000年啟動了一項以量子信息科學為研究重點的項目,目標包括驗證基礎的量子邏輯操作;在瓦恩蘭成果基礎上研制更加先進的量子邏輯門;研究一系列量子比特技術;支持國家安全局、國防高級研究項目局、情報高級研究項目局的工作等內容。

2008年,美國總統行政辦公室國家科學和技術委員會發布了《聯邦量子信息科學預想》(Federal Vision for Quantum Information Science),指出量子信息科學將對上世紀出現的革命性的量子力學和信息科學進行融合,并且充分強調量子計算效應在國家發展中的重要地位,呼吁采取協調方式推動政府機構和國家實驗室的相關活動,從而在全國范圍內開展重點突出的研究工作,其中涉及的單位包括美國國家標準與技術局、國家安全局、國家科學基金會、情報高級研究項目局、國防高級研究項目局、能源部、陸軍研究實驗室、空軍研究實驗室以及海軍研究實驗室等。值得注意的是,上述文件由在國家科學和技術委員會下專門組建的量子信息科學次級委員會撰寫,該機構在此之后還制定了相關的投資戰略。[5]

上述文件的發布以及相關專項負責機構的成立標志著,美國正式開始在聯邦層面統籌量子計算技術的發展工作,試圖將此前分散于各聯邦機構、國防部門、學術組織和私營企業中的研發力量集中起來,通過設定預想目標、協調各種組織力量、確定階段重點研究項目等手段,充分發揮預先布局取得的積極作用,從而建立并維持美國在相關領域中的優勢。

(二)政府機構持續實施的戰略引導和投資是維持量子計算穩定發展的牽引力

量子計算技術研究對環境要求極為苛刻,相關研究工作需要長期穩定的經費支持。而且作為一種基礎學科研究,研究成果轉化為現實應用的周期非常長,高企的研究風險使個人和以贏利為目的的企業難以參與,相關政府機構幾乎是此類研究實施的唯一投資方。除了科學技術政策和研究機構以外,美國國防和情報部門也是量子計算技術發展的重要支持力量。

在民事科研領域,掌握720億美元年度預算的國家科學基金會是美國科技發展政策的主要實施機構。很明顯,該基金會的投資會兼顧許多學科,但理論和應用量子物理研究項目多年來一起得到其穩定的投資。在國家科學基金會的網站上搜索“量子”關鍵詞將出現數以百計的批準項目信息,每項都會達到數十萬美元的規模。盡管所有搜索結果并非都與量子計算技術相關,但毫無疑問其中許多項目的研究成果都將直接或間接地促進量子計算領域發展。

在國防研究領域,國家安全局在量子計算研究及其他相關領域研究的投資依然保持秘密狀態。雖然20141月,《華盛頓郵報》在報道中稱國家安全局已經在開發量子計算機方面投入了7970萬美元,但是并沒有透露更多具體信息。[6]盡管如此,國家安全局的合作機構卻從側面反映出其對該領域的投資力度。國家標準與技術局在2006年披露,其已經與國家安全局和馬里蘭大學合作創建聯合量子研究院(Joint Quantum Institute)以推進量子物理研究,該機構最初的年度預算為600萬美元并將逐年增長。[7]作為從上世紀90年代起就始終關注量子計算技術問題的先驅,國家標準與技術局已經建立起堅實研究的基礎,并在2010年撥款1030萬美元在聯合量子研究院框架下組建了高級量子科學實驗室(Laboratory for Advanced Quantum Science)。

在美國政府 2015 年提出的“國家戰略計算倡議”(National Strategic Computing Initiative)中,情報高級研究項目局位于政府各部門分工的中心位置。事實上,情報高級研究項目局自從 2007 年開始就已經逐漸全面展開量子計算技術研究。從相干超導量子比特項目、多量子比特相干操控項目、量子計算機科學項目到量子邏輯芯片項目,情報高級研究項目局在量子計算的物理實現方式、量子計算機學科基礎建設方面積累了一定成果和經驗。特別值得注意的是,情報高級研究項目局在2016年初宣布啟動量子邏輯芯片項目,這種硬件產品是研制通用型量子計算機的關鍵,如果這項技術取得突破,理論上可以制造出量子比特可擴展的計算系統。因此,該項目主管稱其為類似于“曼哈頓計劃——芝加哥一號反應堆”的核心項目。

除此之外,美軍各軍種單位科研機構也與私營和公共部門伙伴共同投資進行了量子信息研究項目,但涉及經費數量規模的數字并未公布。例如,IBM公司在20122月發表聲明,宣布在量子計算設備性能開發方面取得重大進展,可能會加速實用型全功能量子計算機的研發進程。在向媒體發布的信息結尾處,IBM公司承認得到了包括陸軍研究辦公室(Army Research Office)在內的國防機構經費支持。

(三)私營企業在量子計算領域的差異化競爭形成整體有利的發展態勢

美國政府在20167月發布的《國家戰略計算倡議戰略計劃》(National Strategic Computing Initiative Strategic Plan)中,明確強調要通過“整體型政府”模式“與工業界和學術界共同建立起關于高性能計算系統的跨機構戰略遠景和投資戰略”。[8]這意味著,美國量子計算技術發展力量很大一部分都存在于工業和學術界,而美國私營部門,特別是大型高科技企業,往往同時在這兩個領域中都具有強大影響力。作為一種涉及范圍廣泛的研究領域,量子計算正在以史無前例的速度從實驗室進入應用系統。美國高科技公司也通過承接政府項目、聯合學術研究機構、充分發揮自身研究能力等方式在該領域展開激烈競爭。各大公司在投入大量資源的同時,又注重采取體現自身優勢的差異化發展方式,從而從總體上使美國私營部門量子計算能力發展形成彼此補充、各盡其能的有利局面。無論哪家企業最終在量子計算相關領域的研究競爭中取勝,美國政府都將是獲利最大的最終受益者。

得益于IBM研究院在量子技術領域多年來持續的投資和研究工作,IBM公司目前成為最有可能制造出通用型量子計算機的領跑者。2015年,IBM公司宣布其與情報高級研究項目局合作的量子計算項目取得重大突破。通過把超導量子比特“囚禁”在計算機芯片晶格之中,該公司研究團隊可以檢測出量子比特發生比特翻轉(bit-flip)和相位翻轉(phase-flip)的情況,這對提高量子比特穩定性具有重要意義。在目前出現的公開資料中,這種量子電路設計是唯一可以進行規模擴展的方案。在對超導量子比特進行編碼使之成為邏輯量子比特后,真正意義上的量子就能夠實現。[9]因此就在同年 12 月,情報高級研究項目局宣布繼續與IBM公司合作實施“邏輯量子比特”項目(Logical Qubits),后者將在此前實驗成果的基礎上研制出更大規模量子比特電路,從而為最終制造出糾錯型通用量子計算機奠定基礎。該項目于20162月啟動,終驗時間設定為2021年。如果實驗順利進行,該項目將在芯片研制方面形成制造通用型量子計算機的關鍵硬件技術。

2006年,微軟公司在加利福尼亞大學建立了自己的量子研究所(Station Q), 雖然微軟在量子計算領域研究的信息透露非常有限,但與其有合作關系的研究者表示,該公司有能力在2025年制造出全功能量子計算機。[10]與其他機構存在顯著區別,微軟公司采取了被稱為拓撲量子計算的研究方式,其試圖同時設計軟件、硬件和量子計算其他相關元素,從而避免其他量子計算硬件設計方案面臨的系統不穩定的問題。微軟公司甚至還發布了語言集成量子運行模擬器(Language-Integrated Quantum Operations),這種量子軟件模擬器可以使開發者在經典計算機上模擬量子計算環境。[11]未來量子計算機不可能僅僅局限于在若干特定問題領域,而開發針對不同問題的軟件是擴大量子計算功能影響的必要途徑。作為當今世界使用范圍最廣計算機操作系統的提供商,微軟在軟件領域具有強大技術儲備和開發經驗,有可能在未來量子計算的軟件生態系統中建立主導優勢。

IBM和微軟重點關注未來量子技術的戰略布局不同,谷歌公司選擇了更加注重量子技術現實應用的發展道路,采取類似策略的還有美國大型國防承包商洛克希德-馬丁集團。這兩家公司都與加拿大D-Wave系統公司建立了合作關系,分別向后者采購目前世界僅有的投入商業運行的“量子計算機”。當然,D-Wave系統公司生產的設備嚴格意義上只能稱得上是“量子退火仿真器”,盡管測試結果顯示該機器的計算執行速度能夠比經典的計算機芯片快 1 億倍,但還不能完全實現真正量子計算機的功能。[12]谷歌公司采購這套系統的直接目的是運行并驗證其人工智能算法,而和洛克希德-馬丁集團則希望通過D-Wave量子計算機進行建模和模擬活動,加速先進裝備的研制進程。無論在進行機器學習還是模擬先進戰機飛行姿態的效果如何,利用量子退火算法(quantum annealing)解決特定領域的問題,都將對量子算法本身進行測試和優化,促進未來量子計算機能力與當前信息系統的高效融合。

除了上述企業以外,美國幾乎所有信息科技領域有關的大型公司都通過各種方式參與這場技術創新領域的“淘金熱”。不僅如此,隨著量子技術正在逐步從實驗室進入實際應用,美國金融資本、風險投資企業也開始關注相關領域的最新發展。美國甚至出現一些量子計算領域的初創公司,這些基本上都是高校、研究機構衍生公司的企業結構簡單、策略靈活,當其在相關領域取得突破后往往會遭到大公司的收購,從而使其技術迅速轉化可大規模應用的產品,因此也增強了美國在相關領域的活躍度和創新性。[13]

(四)通過組織和盟友間合作促進資源和人才的高效利用

量子計算領域的競爭關鍵在于人才的競爭。作為涉及材料科學、應用數學、計算機科學、信息科學、量子工程和高能物理等大量前沿科技的跨學科領域,[14]量子計算相關研究工作必須由具有競爭力的人才承擔。無論政府組織、學術機構還是大型企業,在保障資費投入和政策支持的前提下,人員不足始終是制約工作順利開展的最大問題。因此,美國量子計算研究團隊普遍采取了聯合的形式,從而發揮各類不同組織的優勢并提高工作效率。例如,谷歌公司與美國航空航天局合作建立了量子人工智能實驗室,洛克希德-馬丁集團與馬里蘭大學共同組建了量子工程中心,[15]而英特爾公司則宣布與位于荷蘭的兩家高等院校的研究機構合作開發性能更加優越的量子比特。[16]

除了學術機構和私營企業的聯合開發項目以外,美國政府也明確通過合作、招標和外包等形式,廣泛吸納歐美各國及澳大利亞等“西方文明集團”的科研機構和企業參與研發。對于一些涉密程度較高、關鍵系統的研究工作,美國政府組織也會謹慎地選擇合作對象。美國陸軍研究實驗室就曾像威斯康星大學和德國薩爾蘭州大學(University of the Saarland)的研究者提供了225萬美元經費,用于開展超導量子比特研究。[17]

三、量子計算技術可能產生的影響

關于量子計算技術將產生的沖擊,美國官方文件給的答案是“無法預知”。[18]在這種極其開放的措詞背后存在三層解讀:首先,可以確信的是量子計算技術的影響不僅會局限在科技領域,而且無疑將極大促進政治、經濟、社會、軍事等所有其他領域的發展,由此造成的一系列連鎖反應是否會達到工業革命式的規模和程度,實在讓人難以準確預測;其次,美國如果能夠首先獲取并在一段時間內單獨保持這種能力,其所形成的優勢對于保持美國的國際霸權地位所產生的巨大作用難以估量;最后,作為計算機和互聯網技術的策源地,美國如果在量子計算研究競爭中落于人后,或者僅僅是不能率先實現從理論到應用技術的突破,其所產生的負面效應不但讓美國決策者無法相像,可能更讓其不敢相像。

(一)政治影響

計算能力是信息時代的基本生產力,不僅是國家實力的重要標志,更在國家實力競爭中發揮著關鍵作用。所謂計算,根本上說就是處理能力,在世界范圍內信息傳播速度基本一致的情況下,誰掌握更強的信息處理能力,誰就占據了信息競爭的高地,并能居高臨下投射影響力。上世紀中后期,計算機和網絡技術先后在美國發展壯大起來,并在向世界擴展的過程中加速了全球化進程。基于其掌握的大量核心技術,美國也在不斷攫取和積累國家政治影響力,高性能計算能力甚至能夠還直接影響國家重大決策。例如,通過上世紀90年代的“加速戰略計算計劃”,美國已經掌握了足以進行核爆炸模擬的計算能力,克林頓總統才會在聯合國推動并簽署《全面禁止核實驗條約》[19],如果對于國內高性能計算能力沒有信心,美國在這個問題上可能會采取不同的態度。正是深知高性能計算能力能夠形成的政治影響力,美國決心在下一次技術躍升中奪取優勢,從而繼續鞏固和加強其全球的領導力。

(二)經濟影響

作為經典計算機的顛覆者,量子計算機可能會像經典計算機一樣形成完整的產業鏈條,從而在國家經濟體系中構成新的重要領域。圍繞研制通用型量子計算機的中心目標,量子計算技術的發展還會帶動量子導航、量子精密測量、量子通信以及相關軟件技術產業的繁榮。以量子計算為核心的量子信息科學是一種基礎學科,構成了解決其他復雜問題的基礎能力,如果量子計算機技術得到突破,其他諸如基因測序、新材料開發、藥物研制、代碼檢驗、加密解密等需要大量計算工作才能完成的研究都會取得突破,從而為提高國家整體經濟競爭力創造條件。

(三)軍事影響

量子物理與計算科學第一次大規模結合的直接原因就是研制核心武器的需求。在計算技術此后的發展中,軍事應用價值始終是其重要推動力之一,甚至互聯網技術的誕生最初都是為了在計算彈道的大型計算機之間傳輸數據。毫無疑問,未來量子計算機的最大用戶依然將是具有軍事背景的組織或企業。除了通過建模和模擬功能確保核武器安全可靠性、加速高科技武器研發、解決新材料問題,量子計算能力與人工智能、大數據分析等技術結合,還將在戰場計劃、組織決策、后勤保障等方面發揮巨大作用,甚至有可能改變未來戰爭的形態。

(四)信息安全影響

量子計算技術發展最意想不到的后果就是對網絡安全構成挑戰。目前世界上大量使用的公鑰加密算法幾乎都會被量子計算機輕易破解。而且,量子計算對于信息安全的威脅還具有前溯性,如果現在的通信網絡流量遭到竊聽并被存儲下來,未來潛在的對手利用量子計算能力,就能對這些通常加密的信息進行破解,從而在多年以后將威脅范圍追溯到當前。2012年,《連線》雜志披露美國國家安全局正在猶他州新建一座數據中心,稱其存儲規模可以達到驚人的“堯字節”。據思科公司估計,全球互聯網的流量在2010年到2015年將翻四倍,即便如此,每年的流量也不過1000艾字節(不到“堯字節”的1‰)。[20]換言之,如果該報道的內容屬實,國家安全局完全可以互聯網自誕生以來產生的所有流量全部保存下來,作為一種戰略資源,供其在掌握量子計算能力后進行情報開發。因此,雖然量子計算機的出現可能還需要數十年,但這種能力本身已經具有了現實性威脅。

正如內燃機必然取代蒸汽機,第二次工業革命在產業革命的基礎上接踵而至。計算能力是信息時代的動力。信息時代即將發生新的根本性變化。即將進入新的歷史階段,在歷史即將發生轉折的彎道上實現超車。

(一)制定以量子計算技術為核心的量子信息科學發展戰略;

(二)超前展開抗量子密碼研究;

(三)引入私營企業和資本進入量子計算研究領域;

(四)合理統籌資源,積極鼓勵競爭;

(五)加強數學、物理、計算機等理工基礎學科建設,形成合理人才隊伍結構。



[1] 電子工程網:《拯救摩爾定律?世界最小1nm晶體管誕生》,2016109日,網址:http://ee.ofweek.com/2016-10/ART-8110-2816-30046506.html

[2] 杰拉德·密爾本:《費曼處理器:量子計算機簡介》,江西教育出版社,19999月。

[3] 陳宇翱:《追夢量子世界》演講,新浪網,2016111日,網址:http://tech.sina.com.cn/d/i/2016-01-11/doc-ifxnkkux1079019.shtml

[4] 理查德•P•費曼:《利用計算機模擬物理》(Simulating Physics with Computers),《國際理論物理》(International Journal of Theoretical Physics),第21卷,1982年;保羅•貝尼奧夫:《圖靈機的量子力學漢密爾頓模型》(Quantum mechanical hamiltonian models of turing machines),《統計物理》(Journal of Statistical Physics),第29卷,第3期,第515頁,1982年。

[5] 卡爾·J·威廉姆斯(Carl J. Williams):《量子信息科學:國家標準與技術局的作用及國家規劃》(Quantum Information Science: NIST’s Role and the National Agenda),網址:https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/director/vcat/Carl_VCAT_QIS_Final.pdf

[6] 史蒂夫·里奇(Steven Rich)和巴頓·蓋爾曼(Barton Gellman):《國家安全局試圖制造出能夠破解大多數密碼的量子計算機》(NSA seeks to build quantum computer that could crack most types of encryption ,《華盛頓郵報》,201412日,網址:https://www.washingtonpost.com/world/national-security/nsa-seeks-to-build-quantum-computer-that-could-crack-most-types-of-encryption/2014/01/02/8fff297e-7195-11e3-8def-a33011492df2_story.html

[7] 埃里克·喬杜因(Eric Jodoin):《駕馭下一代前沿力量(第二部分):量子計算基本知識》(Straddling the Next Frontier Part 1: Quantum Computing Primer),網址:https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/securitytrends/straddling-frontier-1-quantum-computing-primer-35390

[8] 美國白宮:《國家戰略計算倡議戰略計劃》(National Strategic Computing Initiative Strategic Plan),20167月,網址:https://www.whitehouse.gov/sites/whitehouse.gov/files/images/NSCI%20Strategic%20Plan.pdf

[9] IBM公司新聞發布:《IBM公司得到情報高級研究項目局撥款,繼續推進最終將制造出通用型量子計算機的高級研究項目》(IBM Awarded IARPA Grant to Advance Research Towards a Universal Quantum Computer),2015128日,網址:https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/48258.wss

[10] 朱利奧·普里斯科(Giulio Prisco):《量子計算將導致微軟股票大漲》(Quantum Computing Could Lead To Quantum Jump In Microsoft Stock),20151127日,網址:

http://amigobulls.com/articles/quantum-computing-could-lead-to-quantum-jump-in-microsoft-stock?p=n

[11] 阿里森·林恩(Allison Linn):《利用量子計算模擬器,微軟提供了一扇窺探未來計算的窗戶》(With quantum computing simulator, Microsoft offers a sneak peek into future of computing),20151113日,網址:http://blogs.microsoft.com/next/2015/11/13/with-quantum-computing-simulator-microsoft-offers-a-sneak-peek-into-future-of-computing/#sm.0000nyxsx9tazepjqgv25ryamna7u

[12] 多米尼克·巴索托(Dominic Basulto):《為什么谷歌新的量子計算機可能會引發人工智能領域的軍備競賽》(Why Google’s new quantum computer could launch an artificial intelligence arms race),《華盛頓郵報》,2015910日,網址:https://www.washingtonpost.com/news/innovations/wp/2015/12/10/why-googles-new-quantum-computer-could-launch-an-artificial-intelligence-arms-race/

[13] 阿姆瑞塔·賈亞庫馬爾(Amrita Jayakumar):《量子計算能否改變世界?這個初創公司押注其上》(Can quantum computing change the world? This start-up is betting on it),《華盛頓郵報》,201553日,網址:https://www.washingtonpost.com/business/on-it/can-quantum-computing-change-the-world-this-start-up-is-betting-on-it/2015/05/03/e4681b48-ecfe-11e4-a55f-38924fca94f9_story.html

[14] 史蒂夫·賓克里(Steve Binkley):《量子計算和量子信息科學》(Quantum Computing (and Quantum Information Science)),美國能源部,http://science.energy.gov/~/media/ascr/ascac/pdf/meetings/201604/2016-0405-ascac-quantum-02.pdf

[15] 馬里蘭大學新聞發布:《洛克希德-馬丁與馬里蘭大學合作開發下一代量子計算機》(Lockheed Martin, University of Maryland Partner to Develop Next Generation Quantum Computer),201435日,網址:http://www.eng.umd.edu/html/news/news_story.php?id=8002

[16] 朱利奧·普里斯科:《英特爾押注量子計算依然遵守摩爾定律》(Intel Bets On Quantum Computing To Stay On Moore's Law),201599日,網址:http://amigobulls.com/articles/intel-bets-on-quantum-computing-to-stay-on-moores-law?p=n

[17] 薩拉·斯嘉莉斯(Sarah Scalese):《物理學家關于量子計算的建議得到225萬美元經費》(Physicist’s Proposal in Quantum Computing Received $2.25 Million in Funding),2014210日,網址:http://news.syr.edu/physicists-proposal-in-quantum-computing-receives-2-25-million-in-funding-66048/

[18] 美國國家科學和技術委員會(National Science and Technology Council):《聯邦量子信息科學預想》(A Federal Vision for Quantum Information Science),第14頁,200812月,網址:http://calyptus.caltech.edu/qis2009/documents/FederalVisionQIS.pdf

[19] 杰拉德·密爾本:《費曼處理器:量子計算機簡介》,第101頁。

[20] 詹姆斯·班福德(James Bamford):《國家安全局正在建設全國最大的間諜中心(小心你說的話)》(The NSA Is Building the Country’s Biggest Spy Center (Watch What You Say)),《連線雜志》(Wired),2012315日,網址:https://www.wired.com/2012/03/ff_nsadatacenter/

 

[責任編輯:諾方知遠]

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