針對未來量子計算制定國際標準

／ 張亮 譯／

量子計算目前尚處于初期發展階段，未來將引發一系列技術變革，將改變人們的生活和工作方式，政府、大學、企業現正在向開發量子計算技術做出數十億的投資。國際標準可鞏固其工作。

IEC和ISO此前已成立JTC1/WG14，負責識別量子計算的標準化需求。希望其工作可以對已經規定的系統和過程奠定技術基礎，從而為量子計算發展提供幫助。這些技術基礎將使開發者們可以關注更高層次的挑戰，而不是從頭開展其項目。

中國電子標準化研究院（CESI）網絡技術研究室主任，WG14召集人楊宏說道：“從我個人的角度，我認為這符合IEC發展規劃中所述，即，IEC將加強能力，識別并響應新興（和潛在顛覆）技術的發展，以及市場和社會的趨勢。”

楊宏表示，WG14愿意向全球提供量子計算產業的協作平臺，包括院校組織、高科技研究機構以及企業。工作組將作為JTC1內部的系統集成機構，保持與其他工作組和委員會以及外部組織的聯系，旨在識別量子計算標準化領域的標準缺失和機會。

楊宏表示：“我們希望推進量子計算在全球的技術觀點共識。特別是，在WG14中，我們試圖推進產業化發展。”

量子計算被廣泛視為改變業界的技術，可以處理需要由最快的超級計算機花費數百萬年才能解決的問題。盡管如此，量子計算技術尚處于初期階段，該技術已經用于設計如航天和金融領域的優化解決方案。未來，量子計算技術將使醫療研究加速，使人工智能技術大幅進步，或許還可以幫助人們找到應對氣候變化的應急方案。

“量子計算產業確實還在初期階段”，楊宏表示，“企業正在量子計算機的開發階段，量子比特（Quantum bits，也稱為qubits）還非常難以控制，難以保持穩定。在軟件或算法方面，多所大學和學術組織均已開展多年工作”。

如今，有兩種量子計算機。基于門的量子計算與傳統計算相似，晶體管接收兩個接入信號，根據接收信號，發送出一個新的電信號。在量子模式下，量子比特代替了晶體管。不幸的是，量子比特只有在零下幾千度的條件下才能“連續”工作，通過極低的溫度保護量子比特免于受到輻射、光照、聲音、振動和磁場的影響。量子比特對各種微擾的敏感性，使其難以消除錯誤。

量子退火計算機則是采用了截然不同的方法。這種方法并非牽涉所有量子比特，而是創建了一個受限制的、只允許本地聯接的環境。重點是其只執行非常小范圍的任務，只是與解決優化問題相關，即，在所有可行方案中選擇最佳解決方案。有限數量的量子退火器可以執行，例如，其無法執行肖爾“解密”算法。盡管存在多方面限制，但一些全球知名組織已經以約1500萬美元的價格采購了其量子退火器。其他企業可以通過可接受的基于云的服務替代方案中受益，這種服務通常按分鐘計算價格。

綜上，基于門的量子計算機具有更加顛覆性的效應，特別是在人工智能等交叉技術領域。楊宏認為IEC和ISO抓住了開展量子計算標準化工作的正確時機，以應對產業和社會的需要，并且，可以更有效地共享最佳實踐。標準化工作過程的第一步，是使所有人都使用相同的語言。這可以使數據交換更加簡單有效。

“關于標準化，在ISO/IEC JTC1已開展了一段時間的研究工作，專家們認為有必要且可能對這個新興技術的術語和詞匯達成共識”，楊宏表示。

“‘信息技術-量子計算-術語和詞匯’已注冊為需要在24個月內完成的新工作項目提案，預計在2022年發布國際標準。我們期待著新標準發布。

（文章來自IEC e-tech）