中國移動研究院積極探索量子計算與通信網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用

  ICC訊 近日，中國移動研究院與本源量子簽署合作協(xié)議，雙方將基于真實量子計算機開展通信量子算法研究，聚焦大規(guī)模MIMO權(quán)值組尋優(yōu)等問題，嘗試為5G及6G面臨的計算瓶頸探索量子解決方案。

  量子計算是遵循量子力學(xué)規(guī)律的新型計算模式，相對經(jīng)典計算具有并行計算的加速優(yōu)勢，已在化學(xué)材料、生物醫(yī)藥、金融、航空物流等不同行業(yè)領(lǐng)域得到初步應(yīng)用證明，對各個行業(yè)發(fā)展的潛在影響逐步顯現(xiàn)。

  量子計算與移動通信融合發(fā)展已成可預(yù)期趨勢。首先，隨著移動網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、用戶、終端的規(guī)模不斷增長，網(wǎng)絡(luò)中信號處理、資源優(yōu)化、大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等方面面臨的算力與算法問題日益突出。量子衍生/近似優(yōu)化算法、量子搜索算法、量子機器學(xué)習(xí)算法等量子算法將為破解上述難題提供新途徑。其次，量子計算目前還難以普及至大眾，未來較長時間內(nèi)將會以量子云平臺方式向用戶提供服務(wù)。因此，可以在算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中引入量子計算并與經(jīng)典計算深度融合，為研發(fā)人員、應(yīng)用開發(fā)者和用戶提供在線計算服務(wù)。此外，大數(shù)質(zhì)因數(shù)分解量子算法具有顛覆傳統(tǒng)RSA密碼體系的能力，將推動移動通信進入后量子密碼時代。未來，融合量子計算，移動通信將迎來巨大的創(chuàng)新機遇和產(chǎn)業(yè)空間。

  當(dāng)前量子計算硬件技術(shù)路線百家爭鳴，各有優(yōu)劣，未來哪條線路商業(yè)取勝暫未可知。業(yè)界普遍認為，無論哪條技術(shù)路線，實用通用量子計算機都須具備100萬量子比特和1000邏輯量子比特的規(guī)模，這預(yù)計需要10~20年才能實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，量子計算硬件發(fā)展重點在于設(shè)計制造解決特定問題的專用量子計算機和含噪中等規(guī)模(NISQ)通用量子計算機。結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀，針對通信領(lǐng)域中的典型計算問題，開展NISQ計算機支持的量子算法設(shè)計與驗證，具有重要的科研與產(chǎn)業(yè)價值。一方面明確量子計算在通信領(lǐng)域加速計算的場景和條件，避免盲目樂觀;另一方面擴展量子計算應(yīng)用領(lǐng)域，充分發(fā)揮其價值，助力量子計算可持續(xù)發(fā)展。

  除了與本源量子簽署合作協(xié)議，中國移動研究院還與國開啟科量子、玻色量子、北京郵電大學(xué)簽署了相關(guān)合作協(xié)議。通過構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，共同打造量子計算研發(fā)環(huán)境，推動移動通信與量子計算融合發(fā)展，為我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻更大力量。