计算能力花了半个世纪才赶上人工智能的潜力。 如今，得益于加利福尼亚州 Nvidia 的 GPU 等高性能芯片，生成式人工智能或 gen AI 正在彻底改变我们工作、学习和消费娱乐的方式，使人们能够创建定制文章、图像、视频和内容。 音乐就在眨眼间。 该技术催生了一系列具有竞争力的消费者应用程序，提供增强的语音识别、图形设计甚至编码。
现在，人工智能有望从一种全新的计算形式：量子中获得另一次推动。 Inside Quantum Technology 创始人加斯曼表示：“量子可能会利用人工智能做一些真正了不起的事情。”
量子计算不依赖传统计算的二进制“位”（表示为 1 和 0 的开关），而是使用同时存在于一定比例的两种状态的多元“量子位”，类似于空中旋转的硬币。 其结果是计算能力呈指数级提升，并且直观地模拟很少符合二进制形式的自然过程的能力也得到增强。
中国的人工智能技术能与美国竞争吗？
虽然 gen AI 以消费者为目标的应用使其影响更加广泛和直接，但量子更适合工业，这意味着最近的几个里程碑已经被忽视了。 然而，它们有可能推动人工智能革命。
科罗拉多州量子初创公司 Quantinuum 的首席执行官拉杰·哈兹拉 (Raj Hazra) 表示：“生成式人工智能是量子计算领域发生的最好的事情之一。” “量子计算是推动生成式人工智能发展的最好的事情之一。 他们是两个完美的搭档。”
最终，人工智能依赖于处理大量信息的能力，而这正是量子技术的优势所在。 去年 12 月，IBM 推出了名为 Heron 的最新处理器，该处理器拥有 133 个量子位，是该公司有史以来最好的错误减少能力，并且能够在其第一台模块化量子计算机“系统二”中连接在一起。 此外，IBM还推出了另一款芯片Condor，该芯片拥有1121个呈蜂窝状排列的超导量子位。 IBM Quantum 副总裁 Jay Gambetta 告诉《时代》杂志，这些进步意味着“现在我们正在进入我所说的‘量子实用’，量子正在被用作一种工具。”
由于量子位是极其脆弱的亚原子粒子，它们的行为方式并不总是相同，这意味着量子既依赖于增加量子位的总数来“检查”它们的计算，也依赖于提高每个个体的保真度。 用于产生量子效应的不同技术会优先考虑该等式的不同方面，这使得直接比较变得非常棘手，并增强了该技术的神秘性。
IBM 使用超导量子位，它需要冷却到几乎绝对为零，以减轻热噪声、保持量子相干性并最大限度地减少环境相互作用。 然而，Quantinuum 使用替代的“俘获离子”技术，利用磁场将离子（带电原子）保留在真空中。 这项技术不需要冷却，但被认为更难以扩展。 然而，Quantanium 在 4 月份声称其量子比特的保真度已达到 99.9%。
“捕获离子方法远远领先于其他方法，”哈兹拉说。 甘贝塔则认为，超导量子在规模化、量子相互作用速度以及利用现有半导体和微波技术更快地取得进展方面具有优势。
对于公正的观察者来说，目前还没有定论，因为大量相互竞争的非线性指标使得无法判断谁在这场竞赛中真正领先。 普华永道商业咨询公司全球人工智能和创新技术主管 Scott Likens 表示：“它们是非常不同的方法，但都显示出前景。” “我们仍然没有看到明显的赢家，但这令人兴奋。”
Hazra 对此表示同意，并表示“生成式人工智能需要量子计算的力量才能取得根本性进展。” 对于 Hazra 来说，第四次工业革命将由生成式人工智能引领，但以量子计算的力量为基础。 “人工智能的工作量和量子计算的计算基础设施都是必要的。”
太平洋彼岸的中国也持有同样的观点，中国的量子投资估计约为 250 亿美元，令世界其他国家相形见绌。 中国顶级量子专家潘建伟教授开发了九丈量子计算机，他声称该计算机可以执行某些类型的人工智能相关计算，速度比世界顶级超级计算机快约1.8亿倍。
去年 5 月，在同行评审的《物理评论快报》杂志上发表的一篇论文中，九章处理了两种常见人工智能相关算法（蒙特卡罗和模拟退火）的 2000 多个样本，这将需要世界上最快的经典超级计算机五年的时间，不到一秒 。 10 月，潘推出了九章 3.0，他声称该系统在解决某些问题方面比传统超级计算机快 10 千万亿倍。
九章利用了第三种形式的量子技术——光或光子——而潘被广泛赞誉为中国的量子之王。 作为中国科学技术大学的物理学教授，潘于 2016 年发射了世界上第一颗量子通信卫星“墨子号”，一年后，该卫星在地球之间发射纠缠光子，实现了世界上第一个量子安全视频通话。
墨子号被认为是量子的“人造卫星”时刻，促使美国政策制定者通过国家量子计划向量子信息科学投入数亿美元。 2021 年《创新与竞争法案》等法案为包括量子技术在内的通信研究提供了 15 亿美元。 拜登政府提出的 2024 年预算包括 250 亿美元用于人工智能和量子等“新兴技术”。 最终，量子强大的计算能力很快就会使所有现有的密码学变得过时，给世界各地的政府和企业带来安全偏头痛。
量子增强人工智能的潜力也适用于世界超级大国之间日益激烈的技术竞争。 2021年，美国商务部将八家中国量子计算组织列入实体清单，声称它们“支持中国人民解放军的军事现代化”，并采用美国技术开发“反隐形和反潜应用以及能力”。 破解加密。”
这些限制与针对中国人工智能雄心的一系列措施相吻合，包括去年阻止英伟达向中国公司出售人工智能芯片。 问题在于，世界两大经济体之间的竞争是否会阻碍人工智能和量子技术的整体进步，或者推动每个国家加速这些技术的发展。 答案可能会产生深远的影响。
谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊 (Sundar Pichai) 在 2019 年接受《麻省理工学院技术评论》采访时表示：“人工智能可以加速量子计算，而量子计算也可以加速人工智能。总的来说，我认为这就是我们需要解决的一些最棘手的问题。” 我们面临的问题，比如气候变化。”
尽管如此，美国和中国都必须克服同样的障碍：人才。 虽然世界上只有少数大学开设量子物理或力学，但有关量子计算的专门课程甚至更少，更不用说内部各个专业的专业知识了。 “通常，最有价值和最稀缺的资源成为你竞争优势的基础，”哈兹拉说。 “现在在量子领域，人们拥有这些知识。”
