量子计算与人工智能

文章探讨了量子计算在人工智能中的一些潜在应用,并回顾量子理论与人工智能之间的相互作用。通过介绍一些著名而简单的量子算法,让读者了解量子计算的能力。此外,文章对量子计算做了一个简单的概述,使读者对量子计算有一个全貌的认识。对于AI研究人员来说,此文将会是一座更加深入地探索AI与量子计算以及量子理论之间联系的桥梁。

量子计算行业教育的发展

2020年,欧洲战略咨询委员会的量子旗舰计划成员正式向欧盟委员会提交了战略研究议程,提倡全欧推广覆盖高中教育、大学教育和产业工人培训的量子教育项目。国内外类似的量子教育措施正不断涌现,给中国量子教育的发展提供了一定的参考。文章主要对量子计算、量子教育行业的发展、量子教学工具的现状等内容进行了综述性梳理,试图探寻目前量子计算行业教育发展的困境,以期为推进中国量子计算教育寻找思路。

硅半导体量子计算进展

硅半导体量子计算研究是量子计算机研制中最重要的攻关方向之一,对国家产业、经济、国防等具有重要意义。国内外多家国际一流高校、科研机构、巨头公司,包括Intel、IBM、CEA-Leti、中国台积电等均已大规模开展硅量子计算研究,特别是近年来已开始借助工业产线来大力推进半导体量子芯片研究。主要从硅基自旋量子比特和量子比特的长程耦合方面回顾了近年来国内外硅基半导体量子计算取得的研究进展,然后从量子芯片的大规模集成扩展所面临的技术挑战方面总结了当前的技术现状,最后讨论了硅半导体量子计算的下一步研究重点。

量子计算机的0到N

众所周知,量子计算机在处理某些特定问题时的速度将快于传统计算机。由于各国争相布局量子计算,它将成为世界科技发展的新高地。作为新一代信息技术,具有颠覆性质的"它"能够给人类带来多少魅力?近年来,国内外针对量子计算的研究风起云涌,如今的量子计算又发展到了什么阶段?文章作为引玉之砖,对量子计算从底层研究跨越到技术路线的发展以及未来的产业动向作初步的探讨。

量子态制备及其在量子机器学习中的前景

经典计算机的运算能力依赖于芯片单位面积上晶体管的数量,其发展符合摩尔定律.未来随着晶体管的间距接近工艺制造的物理极限,经典计算机的运算能力将面临发展瓶颈.另一方面,机器学习的发展对计算机的运算能力的需求却快速增长,计算机的运算能力和需求之间的矛盾日益突出.量子计算作为一种新的计算模式,比起经典计算,在一些特定算法上有着指数加速的能力,有望给机器学习提供足够的计算能力.用量子计算来处理机器学习任务时,首要的一个基本问题就是如何将经典数据有效地在量子体系中表示出来.这个问题称为态制备问题.本文回顾态制备的相关工作,介绍目前提出的多种态制备方案,描述这些方案的实现过程,总结并分析了这些方案的复杂度.最后对态制备这个方向的研究工作做了一些展望.

基于自适应物理模型的量子网络排序算法

对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂网络的节点进行排序.为了避免经典算法中计算复杂度随着节点数量的增加而过快增加的情况,使用量子算法加速罚函数最小化过程.罚函数的凸性使我们能够通过求解线性系统的方式找到最小值.当线性系统具有稀疏且条件数较小的性质时,使用量子线性求解器HHL算法找到罚函数的最小值.如果线性系统没有这两个性质,则使用量子虚时演化QITE算法通过迭代方法找到最小值.最后,使用量子模拟器QPanda对多个网络用所提出的两种求最小值算法进行了节点排序测试,实验结果显示两种算法都能给出正确的排序结果.

量子生成模型

近年来,很多基于生成模型的机器学习算法,如生成对抗网络、玻尔兹曼机、自编码器等,在数据生成、概率模拟等方面有广泛的应用.另一方面,融合量子计算和经典机器学习的量子机器学习算法也不断被提出.特别地,量子生成模型作为量子机器学习的分支,目前已有很多进展.量子生成算法是一类量子-经典混合算法,算法中引入参数量子线路,通过执行参数线路得到损失函数及其梯度,然后通过经典的优化算法来优化求解,从而完成对应的生成任务.与经典生成模型相比,量子生成模型通过参数线路将数据流映射到高维希尔伯特空间,在高维空间中学习数据的特征,从而在一些特定问题上超越经典生成模型.在中等规模含噪声的量子体系下,量子生成模型是一类有潜力实现量子优势的量子机器学习算法.

公钥密码的量子攻击研究现状与展望

近些年,随着量子计算的发展,以Shor算法为首的量子算法展现了对公钥密码体制的严重威胁。研究者们一方面研究量子算法对公钥密码的攻击实现,一方面着手后量子密码算法的过渡迁移。就此议题,首先介绍几类常用的公钥密码算法和相关量子攻击算法。其次,重点介绍Shor算法以及量子优化等算法攻击公钥密码算法的国内外研究现状,特别是对RSA和ECC的攻击实现以及当前存在的困难。最后,结合当前公钥密码量子攻击的研究进展以及后量子密码的发展,对产学研的未来发展规划作出了一些建议与展望。

量子软件与量子云

量子计算技术对国家的国际地位、经济发展、科技进步和国防力量提升等发挥着关键作用。与国际先进水平相比,目前国内在量子软件和量子云的发展上虽处于相对落后的位置,但并不存在技术代差,只要保持投入和追赶,未来有望占据优势地位。通过介绍量子计算的技术背景,论述量子软件以及量子云的基本体系结构、发展现状和未来趋势,对量子软件与量子云的市场发展前景作出了展望。

国内外光刻胶发展概述

光刻胶是半导体器件生产过程中至关重要的化学品,国内外均对该产品的研发投入大量人力物力。文章从光刻胶的主要成分树脂为出发点,对光刻胶的种类进行了分类综述。对国内市场的光刻胶研发情况进行了简述,并对促进光刻胶研发进度提出几点建议。

半导体量子点与谐振腔杂化系统的强耦合

量子比特的可扩展性是实现实用量子计算机的前提.利用微波谐振腔中的光子作为媒介实现非局域量子比特间的长程耦合与信息交换,为固态量子计算提供了一种重要的大规模扩展方案.然而由于外界噪声大、耦合强度弱等各种因素限制,在前期实验中半导体量子比特一直未能实现与微波光子间的有效信息交换,亦即未能实现比特与光子间的强耦合.近年来,随着实验上半导体量子比特的性能优化及高阻抗微波谐振腔的应用,利用微波谐振腔耦合半导体量子比特取得一系列重要突破,电荷和自旋量子比特与腔的强耦合均已实现,量子比特间的耦合距离也得到极大扩展.本文围绕半导体量子点-微波谐振腔杂化系统,简要介绍实现量子比特与微波光子强耦合的原理、实验实现及进展.

企业职能费用内部定价机制探索--以L公司为例

数据助力业务增长,在企业数字化转型浪潮下,以IT部门为代表的职能部门费用管理更加重要。如何做到既有效地管控费用支出,又确保在资源约束情况下,充分支持和保障企业主营业务开展,实现数字化转型,是财务管理部门亟需解决的问题。本文以L公司IT部门为例,探索构建职能部门内部定价的路径与方法,为数字化转型期的企业提供一些借鉴和思考。