根據(jù)新智元獲得的最新消息，量子技術領域重量級人物施堯耘已經(jīng)確認加入阿里巴巴，擔任阿里云量子技術首席科學家。

施教授是最新入職阿里巴巴的又一名領軍型的人物。6月26日，阿里巴巴宣布，亞馬遜級別最高的華人科學家任小楓加盟阿里，出任iDST首席科學家和副院長。之前公開宣布加入阿里巴巴的人工智能專家還有前南洋理工大學教授王剛。

在接受新智元的獨家專訪時，施堯耘教授表示，加入阿里巴巴的原因很簡單，“阿里巴巴要做的也正是我要做的：讓量子計算落地阿里云不僅強力支撐量子，也是未來量子應用的輸出渠道。阿里做量子計算的源動力就是要做好云計算。”

云計算本質(zhì)是計算能力。所以我們要問最強大的計算能力是什么？施堯耘教授在采訪中提到，只要認同量子力學是準確的物理規(guī)律，量子計算可能就是終極計算。阿里云把量子計算做好，就能提供更強大的云計算服務。

施堯耘教授在阿里巴巴的主要工作和角色是組建并負責阿里云量子研究團隊。

談及在阿里巴巴的發(fā)展目標，施堯耘教授介紹說，我們量子項目的目標是在未來，阿里云的所有用戶在安全方面能夠得到經(jīng)典密碼學無法提供的量子密碼的保護。只要量子力學是準確的物理規(guī)則，這種安全是沒有人、即使傾國之力都無法破解的。藏在阿里云里的量子計算將對多種問題急劇加速計算。這些問題大體可以分成兩類：模擬量子系統(tǒng)，和傳統(tǒng)計算任務比如機器學習、組合優(yōu)化等。模擬量子系統(tǒng)的計算有廣泛的應用：尋找新材料、新藥物、新的化學反應鏈等。而機器學習和優(yōu)化則更是無所不在了?？梢韵胂?，云端量子計算可以開創(chuàng)新的高科技生態(tài)環(huán)境，也可以使的機器學習和優(yōu)化算法驅(qū)動的無數(shù)的應用運行得更快更好。

新智元了解到，施堯耘1997年本科畢業(yè)于北京大學，后在普林斯頓大學取得計算機科學博士學位，是密西根大學安娜堡分校終身教授。

在理論量子信息科學領域，施教授涉獵頗廣， 研究主題包括：量子算法和復雜性，量子通信復雜性，量子系統(tǒng)和量子計算的 經(jīng)典模擬，量子信息學和量子密碼學。

針對研究領域，施堯耘教授對新智元介紹說，我在學校時是這樣介紹自己的：”I’m a computer scientist who works on the mathematics of information for this physical world.” 所以我的研究是很交叉的。我常常開玩笑我的量子知識在指數(shù)級的減少。這么說是相對于整個領域指數(shù)級的擴張。我進入這個領域時每月在大家貼文章的arXive 上基本100篇以下。現(xiàn)在5、6百。即使如此，我也轉戰(zhàn)的多個方向。最近幾年潛心做的是量子密碼學。一個主線索是問，當我們使用的量子器件有可能壞了，或者可能被壞人碰過了，我們還能保證協(xié)議的安全么？我自己覺得自己只能體驗經(jīng)典信息，無法直接感知到一個量子態(tài)。所以使用量子器件有非常本質(zhì)的信任問題。我和合作者發(fā)現(xiàn)，有一些任務，比如密鑰的產(chǎn)生，可以既做到安全，又可以使用用戶不信任的量子器件。

在被問及為什么要從學術界轉換到工業(yè)界，施堯耘教授對新智元說，是為了讓量子計算落地。他說：“到阿里之前的二十年我一直在做量子信息科學的理論研究?？梢哉f是紙上談兵、甚至是吹牛了二十年。特別是在寫研究經(jīng)費申請的時候，總是說量子計算機一旦實現(xiàn)了就不得了了?！?/p>

這里邊還有一個曲折的故事。今年初的時候，阿里研究人員找到施堯耘教授，問他愿不愿意加入。他當時很堅決地說“No”。

“因為我在學界很快樂。特別是最近幾年，感覺攀上了自己學術生涯的一個新的高峰?！?施堯耘教授對新智元回憶說。他說，當時被問到一個問題：“如果阿里要做量子計算，有哪些環(huán)節(jié)，有哪些步驟？”

施堯耘教授對新智元說，作為學者，我和很多人一樣是在鉆牛角尖，沒有深入思考這些問題。我意識到如果下一階段如果能為量子計算的落地做出貢獻，加上20年的理論工作，我會對自己的選擇感到滿意。

后來聽說“伯樂”不只一位：科大的陸朝陽教授和潘建偉院士也向阿里推薦了施堯耘教授。他說：“國內(nèi)學術、工業(yè)界在發(fā)展量子技術上的協(xié)同精神很明顯?！?/p>

量子通信被業(yè)界公認是對未來世界科學產(chǎn)生重大影響的革命性技術，中美等大國均投入巨大資源參與到這場未來之戰(zhàn)。

馬云宣布啟動阿里巴巴的“NASA計劃”，并說“現(xiàn)在所研究的目標是為了解決10年、20年后的困難。” 

2013年阿里巴巴就開始對量子通信進行研究，2015年與中科院成立的量子計算實驗室，這使得阿里成為首個大力投入量子信息科學的中國科技公司。

據(jù)介紹，2013年至今，阿里在量子通信技術上投入巨大資源，產(chǎn)出的專利達數(shù)十項，包括 QKD（量子密鑰分配）的算法實現(xiàn)、系統(tǒng)架構， QKD和云計算結合的應用， 量子通信云服務，以及量子通信和可信計算的結合等方面。

2017年5月3日， 中科大、中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學、中科院物理所等協(xié)同完成參與研發(fā)的世界上第一臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機在中國誕生 。

阿里巴巴資深專家石犀曾公開表示，最終會將量子加密技術和云計算進行了有機結合，形成密鑰資源池，以普惠資源通過阿里云提供給用戶使用，從而彈性滿足用戶個性化需求。

國外大公司如微軟、谷歌、英特爾和IBM投入遠超數(shù)千萬美元的資源，施堯耘教授如何怎么看待投入問題？ 他說，首先這是一個很燒錢的領域；上文提到的這四個公司的投入其實也還有很大增長的空間。大家都是從交學費開始的。

施堯耘教授說：“阿里在量子方面的決心非常堅定 。我喜歡說我沒有經(jīng)費上限。并不是說行癲（阿里CTO張建鋒）給了我張空白支票，而是我堅信團隊成員的素質(zhì)是第一要素。高水平的人才總是稀缺的。招人是我的工作重點之一。我并不以花很多錢為目標。這是一個長跑，我希望笑到最后?！?/p>

谷歌指出了早期量子計算最可行的三個商業(yè)用途：量子模擬，量子輔助優(yōu)化和量子采樣。采用這些技術，可以讓材料、金融、保健等行業(yè)從中受益。那么，阿里的商業(yè)變現(xiàn)策略是怎么樣的？

施堯耘教授表示認可這個說法，當然最后一個可以說的更廣泛一點，用量子技術來加速機器學習，或者發(fā)展基于量子硬件的機器學習辦法。我們的變現(xiàn)策略在這里沒有特別可以拿出來分享的。指導性的說，阿里提倡客戶第一，在量子方面也是。

量子計算當下的發(fā)展會給人工智能的發(fā)展帶來什么樣的影響？量子計算機是否是我們實現(xiàn)強人工智能的必備條件呢？

施堯耘教授在接受新智元的采訪是說，當下量子計算如火如荼，政府、學界、工業(yè)界都投入很大。當然社會的期望值也很高。我們需要找到一個平衡點，資金供給方既要提供強力支持，有理性的期待；而研發(fā)人員既要努力向前，又要堅守學術的誠信原則。

他說：“雖然我是理論研究者，我堅信應用是技術的最強的驅(qū)動力。人工智能、大數(shù)據(jù)是當前量子熱度超前的主要動力之一。故而量子計算在人工智能方面的應用也是學界的一個焦點?，F(xiàn)在從量子角度對機器學習的研究出現(xiàn)了許多創(chuàng)新的方向，同時人們也在嘗試用現(xiàn)有的雛形量子計算機加速機器學習。我有信心量子計算對人工智能最后會有巨大影響，體現(xiàn)在效果的提高、速度的加快。就像深度學習的革命，這些影響最終還是歸結于計算能力的提升。但是我不覺得量子計算是實現(xiàn)強人工智能的必備條件。原因很簡單，人腦好像本質(zhì)上是個經(jīng)典計算機?！?/p>

根據(jù)新智元的了解，此件有學者認為，量子機器學習是目前量子AI唯一取得突破的地方。那么在量子計算機中深度學習算法或者機器學習算法會有什么樣的發(fā)展？牛津-洛克馬丁-諾基亞有一個量子優(yōu)化和機器學習研究中心了，牛津認為先不追求通用機，只要能運行量子機器學習算法就能有巨大回報了。施堯耘教授如何看待這一問題？

他說，因為大規(guī)模高信度的量子計算機還沒有出現(xiàn)，恐怕量子機器學習也還在沙演階段。AI本身也牽涉到很多計算問題，比如采樣，優(yōu)化等?？梢哉f對實際，包括AI，很重要的計算，量子科學家們都在研究。 施堯耘教授認同不一定要通用機，解決問題就行。經(jīng)典計算也是這個趨勢。

那么量子計算和計算機科學是怎樣的一種關系？量子編程是可能的嗎？目前面臨哪些難題？

施堯耘教授介紹說，量子計算是個交叉學科，牽涉到物理，計算機，化學，數(shù)學等。在不同的發(fā)展階段這幾個方面從投入/產(chǎn)出比重看是個動態(tài)過程。公眾現(xiàn)在很自然地最關心實驗物理學家做出幾個量子比特，第一臺量子計算機何時到來。所以在圍繞做出量子計算機的課題是核心課題。相應物理的影響最大。未來傳統(tǒng)計算機課題像計算機工程，體系結構，算法設計等從業(yè)者比例會上升。其實經(jīng)典計算也經(jīng)歷了類似的過程。

量子裸機除了發(fā)科學論文是沒有用處的。最終要運行精心設計的量子算法。這樣量子編程語言作為描述量子算法的工具也是必要的。這方面的研究開始不久，相信有很大發(fā)展空間。一個有量子特性的問題是如何保證量子程序的正確性；這比經(jīng)典相應問題難。多個公司也已經(jīng)有免費下載的量子編程語言。當然，沒有算法，編程意義不大。

量子計算機與傳統(tǒng)計算機有著巨大的差異。此前，根據(jù) TechCrunch 的報道，Pund-IT 首席分析師查爾斯·金（Charles King）曾介紹說：“一方面，傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)基于二進制原理（通過開關半導體門電路來代表 0 和 1），而量子系統(tǒng)則使用量子位，量子位可能處于 0 或 1 的疊加態(tài)。從理論上來說，最終的系統(tǒng)可以利用量子機制，例如疊加態(tài)和量子糾纏，去提供數(shù)據(jù)處理功能。”

量子計算長期以來都被認為是20年以后才會實現(xiàn)的技術。但是，2017年開年時，《Nature》曾發(fā)表一篇名為，《2017年將是量子計算機從實驗室走進現(xiàn)實》為題，梳理過去一年量子計算機相關進展，并預計2017年該領域值得期待的突破。認為2017可能是這領域改變其“僅限于研究“的印象的一年。

計算領域的巨頭谷歌和微軟最近聘請了大量的重要人物，并且為剛開始2017年設置了一些具有挑戰(zhàn)性的目標。他們的野心反映了一個廣泛的現(xiàn)象：量子計算正在從純粹的科學轉變到工程建造。初創(chuàng)企業(yè)和學術研究實驗室中也遇到了類似的情況。

“人們是真的在建設一些東西“，馬里蘭大學物理學家Christopher Monroe說，”我從來沒見到過這樣的現(xiàn)象，它（量子計算）已經(jīng)不僅僅是科學研究了。“Christopher 同時是初創(chuàng)企業(yè)IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人，這家企業(yè)創(chuàng)建于2015年。

谷歌在2014年開始研究基于超導超導的量子計算機。谷歌希望在今年，或者稍晚一些的時候，能夠超越最強大的“傳統(tǒng)”計算機所能做到的計算能力，這一里程碑式的成就被命名為量子霸業(yè)。谷歌的競爭對手——微軟，把賭注壓在了一個非常吸引人但是還未經(jīng)驗證的概念——拓撲量子計算上，并希望成為首個展示這一技術的公司。

對于大多數(shù)人來說，量子通信技術現(xiàn)在還是一個比較前沿的領域，那么這一領域真正發(fā)展到什么水平了？我們離實現(xiàn)真正的量子通信還有多遠？

在談到這一問題之前，施堯耘教授首先作了一下澄清：人們一般談的量子通信技術的目標不在通信本身，而是在于密碼。更準確的講，在于在通信的雙方建立共同的秘密（所謂的密鑰發(fā)布，Key Distribution)。這個任務是雙方進行秘密通信的第一步，故而是當前秘密通信的基石。

施堯耘教授進一步介紹說，量子密碼技術已經(jīng)實用了。不光有不少公司，成功的像國內(nèi)的國盾、瑞士的ID Quantique都賣產(chǎn)品多年了。而且據(jù)他所知，他們財政上是很健康的。話說回來，一個密碼系統(tǒng)系統(tǒng)要廣泛的使用需要經(jīng)過嚴峻的考驗。施堯耘教授有個說法，所有密碼系統(tǒng)都是可以被證明是安全的，問題在于該證明的假設是不是成立。理論上安全實際上很容易被攻破的就是因為實現(xiàn)時的復雜情形使得理論證明的前提失效。量子密碼產(chǎn)品很新，所以恐怕還需要更多的磨練。他覺得攻擊量子密碼的研究需要大力加強。他說：“客戶第一是阿里巴巴的信念。有關客戶的安全，我們更不含糊。具體的講，在阿里云，我們將會發(fā)展量子攻擊的研究能力，目標是要給客戶最大的信心，相信我們提供的基于量子技術的安全產(chǎn)品是經(jīng)得起考驗的?！?/p>

在技術上，量子密碼的一大瓶頸是光子在光纖里傳幾十公里就不可用了。所以長距離的應用目前只能靠可信的中繼節(jié)點。也就是說相離遙遠的兩方的秘密有許多中繼也是知道的。并不是所有場合這樣的情況是可以接受的?；谛l(wèi)星的量子密碼協(xié)議可以解決這個問題。這也是中科院潘建偉院士領導的量子衛(wèi)星項目很重要的一個原因。另一個途徑是讓中繼能有量子糾錯的能力。量子糾錯能力也是量子計算的必由之路。故而量子計算實驗技術的發(fā)展也許能根本解決量子密碼中的這一技術弱點。

現(xiàn)在的量子計算機技術主要由5種方法：超導回路（superconducting loops），囚禁離子，硅量子點（silicon quantum dots），拓撲量子比特（topological qubits），鉆石空位（diamond vacancies），各家公司也都選擇了不同的路徑，如何評價這些方法？

施堯耘教授介紹說，量子計算目前的狀況相當于四、五十年代的經(jīng)典計算。我們還不知道哪個技術會成為“量子晶體管”。所以整個行業(yè)需要嘗試多個路徑。上面提的幾個各有利弊。超導目前走在前列，大有“量子真空管”的樣子。就是說可以做大得可以解決實際問題，但又面臨嚴峻的瓶頸。鑒于歷史上晶體管后來居上，量子硬件的PK勝負還是很大的未知。

9月6日，之江實驗室在杭州市正式揭牌成立。這個新的科研機構是浙江省創(chuàng)建的開放協(xié)同的混合所有制新型研發(fā)機構，以創(chuàng)建國家實驗室為發(fā)展目標，依托浙江大學和阿里巴巴集團為主要研究力量，落戶位于杭州未來科技城的中國（杭州）人工智能小鎮(zhèn)。浙江財政提供首期50億資金支持。

在研究方向上，之江實驗室聚焦網(wǎng)絡信息、人工智能，以大數(shù)據(jù)、云計算為基礎，布局未來網(wǎng)絡計算、泛化人工智能、泛在信息安全、無障感知互聯(lián)、智能制造與機器人等五大方向。

目前，之江實驗室設有一個主任和兩個副主任，分別由朱世強、浙江省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院院長袁繼新和阿里巴巴集團阿里云量子技術首席科學家施堯耘擔任。

談到最新的工作崗位，施堯耘教授對新智元介紹說：“之江實驗室至少對我來講十分發(fā)聾振聵，因為里頭有著歷史性的創(chuàng)新。這個創(chuàng)新不在于它的目標，也不是政府要出多少研究經(jīng)費。創(chuàng)新是在體制上：她的“兩核”，即浙大和阿里巴巴集團，之一是個民營企業(yè)。實驗室是朝著升級為國家實驗室進軍的。什么叫體制創(chuàng)新，聚焦目標而又敢擔當?shù)??！?/p>

施堯耘教授進一步介紹說，“為什么我說她是聚焦目標的？憑什么我們做的比別人好？靠房子獎金雙語幼兒園等等哪里都能做的；企業(yè)已經(jīng)在18年的實戰(zhàn)中證明自己強大的創(chuàng)新能力。我們要聚的焦是把事情做好，是落實創(chuàng)新推動的發(fā)展戰(zhàn)略?！?/p>

他認為，誕生之后，實驗室愿景的實現(xiàn)極具挑戰(zhàn)。阿里巴巴“主要負責優(yōu)勢領域的研發(fā)和相關科研成果轉化與產(chǎn)業(yè)承接”。