人工智能与量子计算“量智融合”:开启未来科技的双重革命

宣传小二

人工智能AI)与量子计算的结合,即“量智融合”,正成为全球科技前沿的核心赛道。本文深入探讨了二者如何双向赋能、加速模型训练、优化复杂问题求解,并在药物研发、金融、材料科学等领域展现巨大应用潜力。从最新政策动向、产学研成果到未来展望,全面解析这一有望引领新一轮科技创新浪潮的技术融合。

最近几年,如果你关注科技新闻,一定频繁听到两个词:人工智能(AI) 和 量子计算。它们一个像“超级大脑”,擅长学习和决策;另一个则是“算力怪兽”,拥有远超经典计算机的并行处理能力。而现在,一场激动人心的“联姻”正在发生——当AI遇上量子计算,“量智融合”正在开启一个全新的技术纪元。

为什么是现在?两大前沿的必然交汇

中国工程院院士戴琼海曾一针见血地指出:“量智融合的核心不是单向技术叠加,而是多领域、多学科的横向连接。” 这句话道破了天机。我们正处在一个算力需求爆炸的时代,大模型、生成式AI的崛起让传统计算机越来越力不从心。而量子计算,凭借其叠加态和纠缠态的特性,理论上能以指数级的速度处理信息,正好可以填补AI发展的算力缺口。

反过来看,AI也在反过来帮助量子计算成熟。量子系统极其脆弱,容易出错。利用AI强大的模式识别和优化能力,科学家们可以更好地控制量子比特、校正误差、设计更高效的量子算法。这不再是简单的1+1=2,而是催生了非线性的协同创新。

双向赋能:它们是如何互相“打辅助”的?

“量智融合”之所以被寄予厚望,就在于这种双向赋能的独特优势:

1. 量子为AI“加速”:最直接的应用就是加速AI模型的训练。比如,深度学习中的矩阵运算非常耗时,而量子计算机天生就擅长这类任务。上海交通大学的熊红凯教授提到,用量子计算方式优化AI,有望得到“全量化”的模型,这意味着模型的性能和精度将得到质的飞跃。

2. AI为量子“护航”:量子硬件需要精确到纳秒级的控制。浙江大学卢丽强团队就利用混合专家模型,让量子态的区分度提升了25.5%;他们开发的波形优化技术,更是让量子电路编译速度飙升了158倍!这就是AI在帮量子硬件“调教”自己,让它更稳定、更高效。

实战派登场:这些研究成果已经“杀”出来了

别以为这还只是实验室里的概念。国内的科研机构和企业已经在多个领域取得了突破性进展:

医疗健康:北京玻色量子科技联合广州国家实验室,开发了用于蛋白质结构预测的量子算法。要知道,理解蛋白质折叠是新药研发的关键瓶颈,传统方法耗时耗力。他们的“量子+AI”混合方法,能在庞大的化合物空间中高效筛选分子,大大缩短研发周期。
成像技术:上海交通大学肖太龙团队把量子机器学习用在了单像素成像系统上。这打破了传统算法依赖大量标记样本的困境,在低采样率下也能精准提取信息,对医疗影像、遥感探测都有重要意义。
基础算法:北京量子院团队在量子卷积神经网络、量子节点嵌入算法等方面也拿出了亮眼成果,为构建真正的量子AI模型打下了坚实基础。

政策与产业:中国正在下一盘大棋

技术的爆发离不开顶层设计和产业生态的支持。就在2025年9月下旬,上海动作频频:

成立两大联盟:上海量子人工智能联合体、上海量子科技装备产业创新联盟相继宣布成立。
发布十大场景:覆盖电力、金融、物流、新能源和生物医药的“上海量子计算十大应用场景”正式发布。
目标明确:复旦大学李晓鹏教授透露,未来五年,联合体将重点突破量子人工智能的基础理论和核心技术,培育高水平交叉人才。

这表明,“量子+AI”已从学术研究走向产业落地。据行业报告预测,到2035年,全球量子计算产业规模将接近8000亿美元,而中国有望占据近30%的份额,成为全球最重要的增长极之一。

未来已来:我们离“量子智能”还有多远?

尽管前景光明,但挑战依然存在。目前的量子计算机还处于“含噪声中等规模量子”(NISQ)时代,稳定性和纠错能力有待提高。同时,如何设计出真正能发挥量子优势的AI算法,也是一个巨大的课题。

不过,正如姚期智院士在浦江创新论坛上所言,推动AI与量子计算融合,将把人类的计算能力推向认知的极限,“量子智能激发的潜能将呈指数级增长”。

从实验室到工厂,从论文到产品,“量智融合”的脚步正在加快。或许就在未来五年,我们就能看到第一批真正意义上的量子AI应用改变我们的生活——从更快的新药上市,到更智能的城市交通,再到更精准的金融风控。

这场由“超级大脑”和“算力怪兽”共同主导的科技革命,你准备好见证了吗?

以上文章内容为AI辅助生成,仅供参考,需辨别文章内容信息真实有效

© 版权声明

相关文章

绘镜