量子計算處理人像獲指數級加速 量子計算行業發展趨勢預測

• 2021年8月8日 YeYuJuan來源：科技日報 1292 84
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量子計算將會在各個行業中有越來越多的應用，特別是那些傳統計算機被證明效率低下的一些情況下。量子計算的出現，為經典計算機算力的躍遷帶來可能，但是目前量子計算技術仍處于初級階段，距離解決工程規模的問題可能還需5-7年。預計，2027年，全球量子計算市場規模將達1

量子計算處理人像獲指數級加速

據了解，本源量子團隊基于自主研發的量子機器學習框架VQNet，設計實現的量子生成對抗網絡(QGAN)可用于圖像處理領域，比如人像的修復。與經典計算機相比，量子計算處理圖像在時間上具有指數級提升，在空間上處理的數據量也將隨之呈指數級增加。其應用體驗于8月5日正式上線。

據研發人員介紹，GAN網絡在人工智能領域已有廣泛應用，但在實際算法及應用處理過程中，數據集的訓練收斂性及計算速度上，GAN網絡結構、模型的評估上，判別模型的對抗性和穩健性上都是考驗和挑戰。結合量子計算，實現量子生成對抗網絡，即QGAN，就能利用量子計算的并行計算的優勢，通過量子線路實現量子生成對抗網絡，可以加速數據集訓練速度，并有效提升網絡模型精度。該網絡模型和算法的實現，在理論和算法實驗運行上都證明了與經典的GAN網絡相比，具有指數級的算法優勢。

利用QGAN網絡實現了一個在圖像修復方面的應用示例，展現了量子計算機的生成對抗網絡在人像修復領域擁有相對于經典計算機的速度優勢和空間優勢，證明了基于超導量子比特技術的量子機器學習可行性，在量子領域邁出了重要一步。

量子計算行業未來發展趨勢預測

在一些傳統行業，以現有人類科技的計算能力，所消耗的時間和成本巨大，如生物制藥、化工、能源等;還有另一些本身對計算能力要求較高達到科技行業，也將會是量子計算實現商用的領域。例如：搜索、數字安全。人工智能、機器學習等等。

在2020年初，實驗性量子計算機演示只需消耗世界上最大的超級計算機大約萬分之一的能量，性能卻超過了它們的1,000倍甚至更多，但是演示的應用看起來更像量子計算機自測。如果量子計算機注定要成功，那么它們將通過提高相關性和通用性來實現，因為計算優勢已經顯現。隨著傳統計算模式的增長正在趨近瓶頸，需要找到一個新的計算模式，來解決傳統計算無法解決的問題。這個新的計算模式，就是量子計算。由于量子計算的特性，“在不久的將來，量子計算可以改變世界”已經成為了共識。

隨著越來越多的玩家深入到這個行業，量子計算將會在各個行業中有越來越多的應用，特別是那些傳統計算機被證明效率低下的一些情況下。量子計算的出現，為經典計算機算力的躍遷帶來可能，但是目前量子計算技術仍處于初級階段，距離解決工程規模的問題可能還需5-7年。預計，2027年，全球量子計算市場規模將達到107億美元。

可以預見的是，在所有商業應用領域不存在偶然爆發的情況下，前5年的發展將非常平穩。生物醫藥和化工行業作為龐大的行業，在量子元年應用市場規模將占據大部分份額，隨著時間推移，搜索、機器學習和數字安全三個行業憑借本身對計算的直接需求，將以量子計算作為時代跳板，市場規模占比逐漸擴大，成為量子計算應用領域的主流。

量子計算行業研究報告主要分析了量子計算行業的市場規模、量子計算市場供需求狀況、量子計算市場競爭狀況和量子科技主要企業經營情況、量子計算市場主要企業的市場占有率，同時對量子計算行業的未來發展做出科學的預測。

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