近年來，量子計算的進(jìn)步日益顯著。伴隨著大型科技巨頭和前沿研究機(jī)構(gòu)在容錯量子計算領(lǐng)域的深入探索，其對人工智能（AI）和其他技術(shù)的潛在影響已經(jīng)顯現(xiàn)。
量子計算機(jī)預(yù)計將以前所未有的速度處理復(fù)雜任務(wù)，這種速度將顛覆傳統(tǒng)計算的概念。這種技術(shù)有望進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)的效率，從而實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的泛化能力。
在這技術(shù)革命的交匯點(diǎn)，一個名為量子人工智能（QAI）[1]的新興領(lǐng)域正在嶄露頭角。
結(jié)合AI和量子計算的力量，我們可以實(shí)現(xiàn)更高效的導(dǎo)航系統(tǒng)、更先進(jìn)的自動化技術(shù)、更精確的藥物研發(fā)、更準(zhǔn)確的醫(yī)療診斷以及更高效的供應(yīng)鏈管理。
QAI的潛在應(yīng)用幾乎涵蓋了所有行業(yè)。
但是，近期，人工智能在道德和監(jiān)管層面面臨著挑戰(zhàn)[2]。尤其是隨著生成式AI的興起，當(dāng)它與量子技術(shù)相結(jié)合時，可能會進(jìn)一步放大技術(shù)的公平性和透明性問題，甚至可能引發(fā)與AI相關(guān)的潛在風(fēng)險。
鑒于谷歌、IBM等科技領(lǐng)軍企業(yè)在QAI領(lǐng)域的迅速發(fā)展，全球各國政府必須對這些新技術(shù)保持警覺，制定策略，確保我們不會重復(fù)歷史上的錯誤，如原子彈所帶來的后果。
圖｜谷歌量子計算機(jī)（來源：谷歌）
01. 什么是QAI？
量子計算的進(jìn)展為我們打開了一個新的前景，那就是量子人工智能（QAI）。這一新興領(lǐng)域正好位于兩大技術(shù)革命量子計算和人工智能的交匯處。
如相關(guān)研究所示[3]，機(jī)器學(xué)習(xí)模型常常面臨組合優(yōu)化問題，這些問題涉及大量變量和復(fù)雜運(yùn)算。
在傳統(tǒng)計算機(jī)上，即使利用先進(jìn)的AI技術(shù)，解決這些問題仍然耗時且難以找到最優(yōu)解。
但是，當(dāng)我們將AI與基于量子力學(xué)的量子計算機(jī)結(jié)合時，這些問題可能在瞬間得到解決。更為引人注目的是，量子計算機(jī)能夠識別出傳統(tǒng)計算機(jī)難以捕捉的數(shù)據(jù)模式。而且，如某些研究所指出[4]，這些機(jī)器在處理不完整或損壞的數(shù)據(jù)時表現(xiàn)得更為出色。
簡而言之，QAI 正在使用量子計算來增強(qiáng)現(xiàn)有人工智能系統(tǒng)的功能。
圖｜量子人工智能（來源：youTube）
02. QAI 應(yīng)用
量子計算與人工智能的結(jié)合預(yù)示著各行各業(yè)的技術(shù)革命。為了培養(yǎng)這一新興領(lǐng)域的專家，眾多科技巨頭和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)聯(lián)手創(chuàng)建了專門的培訓(xùn)論壇。全球各地都在為各種工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗和試點(diǎn)。盡管前景光明，但實(shí)際采用仍取決于技術(shù)的進(jìn)步、法規(guī)制定以及行業(yè)的投資動力。
金融與銀行業(yè)
金融領(lǐng)域正在逐漸感受到QAI的影響。這種技術(shù)可以增強(qiáng)風(fēng)險評估、欺詐檢測、投資組合管理和期權(quán)定價等任務(wù)，并優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法。高頻交易可能會因量子計算的速度而受到?jīng)_擊。已經(jīng)有研究研究開發(fā)了用于預(yù)測股市行為的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[5]。
醫(yī)療保健
量子計算可以加速藥物發(fā)現(xiàn)，提高醫(yī)學(xué)成像的準(zhǔn)確性和速度，并優(yōu)化遺傳學(xué)分析。量子AI可以增強(qiáng)疾病預(yù)測和個性化治療的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。
物流與供應(yīng)鏈
QAI將徹底改變物流和供應(yīng)鏈管理。它可以優(yōu)化路線規(guī)劃、倉庫管理和庫存優(yōu)化，提高需求預(yù)測和實(shí)時跟蹤的準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)更快速、更經(jīng)濟(jì)的交付。
導(dǎo)航
量子計算的強(qiáng)大計算能力可以提高GPS的精確度，實(shí)現(xiàn)在城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)的精確定位。QAI算法可以優(yōu)化實(shí)時路線規(guī)劃，減少交通擁堵，并支持自動駕駛車輛做出更加明智的決策。
環(huán)境
QAI為解決當(dāng)前的環(huán)境問題提供了新的方法。量子計算可以模擬復(fù)雜的氣候模型，更準(zhǔn)確地預(yù)測生態(tài)效應(yīng)。此外，量子AI的優(yōu)化算法可以增強(qiáng)資源管理，減少浪費(fèi)，并提高供應(yīng)鏈的可持續(xù)性。
圖｜醫(yī)療保�。▉碓矗篶mss）
03. QAI的影響
QAI 預(yù)示著一場技術(shù)革命，其影響將深入到社會和國家的各個層面。盡管這種技術(shù)進(jìn)步為我們帶來了無數(shù)的機(jī)會，但它也帶來了一系列的挑戰(zhàn)和擔(dān)憂。以下是對這些關(guān)注點(diǎn)的深入探討：
量子可能放大AI的潛在風(fēng)險
研究表明，由于其增強(qiáng)的計算能力，量子計算可能會放大AI的災(zāi)難性風(fēng)險[6]。這種加速可能導(dǎo)致不可預(yù)測或不可控的AI行為，以及更快速的有害內(nèi)容、誤導(dǎo)信息和網(wǎng)絡(luò)攻擊的傳播。為了應(yīng)對這些風(fēng)險，我們需要綜合考慮量子和AI安全、強(qiáng)大的治理機(jī)制和道德標(biāo)準(zhǔn)。
治理挑戰(zhàn)可能加劇
量子計算可能會放大現(xiàn)有的AI治理問題[7]。QAI的快速進(jìn)展可能導(dǎo)致偏見或不安全的決策。此外，量子計算對加密的潛在威脅可能會危及數(shù)據(jù)隱私和安全。因此，我們需要更新AI治理框架，以涵蓋與量子相關(guān)的特定問題。
地緣政治緊張局勢可能升級
QAI有潛力重塑地緣政治格局。量子計算的密碼破解能力可能會改變?nèi)蚓W(wǎng)絡(luò)安全和情報收集的方式。此外，量子技術(shù)的進(jìn)步可能會導(dǎo)致軍事和戰(zhàn)略上的不平衡[8]，從而引發(fā)國家間的緊張關(guān)系。
數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡(luò)安全威脅可能增加
盡管量子加密提供了更高的數(shù)據(jù)安全性[9]，但量子計算機(jī)也可能破解當(dāng)前的加密技術(shù)，從而暴露敏感數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，我們需要開發(fā)新的量子安全加密技術(shù)。同時，QAI的增強(qiáng)能力既可以幫助我們更好地應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)威脅，也可能為攻擊者提供更強(qiáng)大的工具。
圖｜AI 影響（來源：summit）
04. 前進(jìn)的道路
QAI的崛起帶來了無數(shù)的機(jī)遇，同時也伴隨著巨大的挑戰(zhàn)。為了確保這一技術(shù)的積極發(fā)展，需要一個全面、多方參與的治理框架。
科學(xué)家、技術(shù)專家、決策者和社會各界都應(yīng)參與到QAI的監(jiān)管中來。每個群體都帶來了獨(dú)特的視角和專業(yè)知識，可以幫助我們更好地理解和應(yīng)對QAI帶來的復(fù)雜問題。
特別是，技術(shù)人員在政策制定中的角色不可或缺。他們的深入了解可以確保法規(guī)的技術(shù)可行性，使我們能夠更靈活地應(yīng)對技術(shù)的迅速變化，并確保QAI的負(fù)責(zé)任開發(fā)和應(yīng)用。
道德是QAI監(jiān)管的基石。我們需要明確的道德準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，以確保技術(shù)的使用始終以透明、公正、尊重隱私和問責(zé)為原則。鑒于QAI的潛在風(fēng)險，如偏見和歧視，這一點(diǎn)尤為關(guān)鍵。為了避免技術(shù)能力的不平衡導(dǎo)致的權(quán)力差距，我們還需要確保所有國家和社區(qū)都能公平地獲得QAI的資源和知識。
最后，國際合作在QAI的監(jiān)管中起到了至關(guān)重要的作用。通過多邊協(xié)議和合作機(jī)制，我們可以確保跨國的一致性，防止監(jiān)管差異導(dǎo)致的不公平競爭，并共同應(yīng)對全球性的挑戰(zhàn)。分享經(jīng)驗、數(shù)據(jù)和專業(yè)知識將使我們更好地利用QAI的潛力，同時確保其安全、公正和可持續(xù)的發(fā)展。
05. 結(jié)論
總之，監(jiān)管QAI需要采取綜合方法，讓不同的專家和利益相關(guān)者參與進(jìn)來。道德準(zhǔn)則、強(qiáng)有力的立法和國際合作是駕馭 QAI 技術(shù)復(fù)雜格局的重要組成部分。
通過促進(jìn)負(fù)責(zé)任的發(fā)展，QAI 可以發(fā)揮其推動創(chuàng)新的潛力，同時最大限度地降低風(fēng)險并確保整個社會的公平利益。
引用：
[1]https://research.ibm.com/topics/quantum-machine-learning
[2]https://academic.oup.com/edited-volume/41989/chapter-abstract/355436576?redirectedFrom=fulltext
[3]https://academic.oup.com/edited-volume/41989/chapter-abstract/355436576?redirectedFrom=fulltext
[4]https://academic.oup.com/edited-volume/41989/chapter-abstract/355436576?redirectedFrom=fulltext
[5]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0020025522002821
[6]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0020025522002821
[7]https://ai.google/static/documents/perspectives-on-issues-in-ai-governance.pdf
[8]https://www.technologyreview.com/2020/02/24/905789/were-not-prepared-for-the-end-of-moores-law/
[9]https://www.technologyreview.com/2020/02/24/905789/were-not-prepared-for-the-end-of-moores-law/
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