量子计算比人工智能更危险？| 专家视点

本文作者：Vivek Wadhwa及Mauritz Kop

由于该技术的强大功能和革命性的应用，量子计算项目很可能已经成为序许多国家国防研究的一部分。

今天的人工智能就像回形针一样具有自我意识。尽管大肆宣传——例如谷歌工程师奇怪地声称他的公司的人工智能系统已经“活了起来”，以及特斯拉首席执行官埃隆马斯克的推文预测到 2029 年计算机将拥有人类智能，但这项技术仍然无法完成简单的日常任务。这其中包括驾驶车辆，尤其是在遇到需要哪怕是最微小的人类直觉或思维的意外情况时。

考虑到马斯克本人曾警告说，如果各国不对其进行监管，人工智能技术可能成为人类“最大的生存威胁” ，围绕人工智能的耸人听闻并不令人惊讶。但无论计算机是否能够获得类似人类的智能，这个世界已经召唤了一个不同的、同样具有破坏性的人工智能恶魔：正是因为今天的人工智能只不过是一个粗鲁、不智能的系统，它使用算法和其他技术来处理超人数量的自动化决策数据，相关机构和企业广泛使用它来广泛获取信息、制造深度伪造和释放自主致命武器已经对人类构成危险。

而加剧危险的是缺乏任何人工智能监管。取而代之的是，谷歌和 Meta 等不负责任的技术集团在所有人工智能领域都扮演了法官和陪审团的角色。他们正在压制不同的声音，包括警告危险的他们自己的工程师。

世界未能遏制人工智能的恶魔——或者更确切地说，伪装成人工智能的粗糙技术——应该是一个深刻的警告。有一种更强大的新兴技术有可能造成严重破坏，特别是如果它与人工智能相结合：量子计算。我们迫切需要了解这项技术的潜在影响，对其进行监管，并防止它落入坏人之手，以免为时已晚。世界绝不能重蹈拒绝监管人工智能的覆辙。

尽管仍处于起步阶段，但量子计算的运行基础与当今基于半导体的计算机截然不同。如果世界各地正在进行的各种项目取得成功，这些机器将非常强大，可以在几秒钟内完成传统计算机需要数百万年才能完成的任务。

半导体将信息表示为一系列 1 和 0——这就是我们称之为数字技术的原因。另一方面，量子计算机使用一种称为qubit的计算单元。通过在量子物理学中加入一种称为叠加的违反直觉的特性，一个量子比特可以同时保持 1 和 0 的值。如果您觉得这令人困惑，那么就对了——即使是有经验的工程师也很难掌握。 因此，两个量子比特可以代表序列 1-0、1-1、0-1 和 0-0 , 全部并行且在同一时刻。这使得计算能力大大提高，每增加一个量子比特，计算能力就会呈指数增长。

如果量子物理学离开实验阶段并进入日常应用，它将找到许多用途并改变生活的许多方面。凭借其快速处理大量数据的能力，这些数据将压倒当今的任何系统，量子计算机有可能实现更好的天气预报、财务分析、物流规划、空间研究和药物发现。而一些行为者很可能会将它们用于邪恶目的，破坏世界上每台数字计算机上的银行记录、私人通信和密码。今天的密码学以大量数字组合对数据进行编码，使用经典数字技术不可能在合理的时间内破解这些数字。但是量子计算机——利用量子力学现象，如叠加、纠缠和不确定性——可能能够如此迅速地尝试组合，以至于它们几乎可以在瞬间通过暴力破解加密。

需要明确的是，量子计算仍处于萌芽阶段——尽管我们只能猜测到底在哪里。由于该技术的巨大潜力和革命性应用，量子计算项目很可能已经成为各国国防研究的一部分。这种研究往往是保密的，有很多关于达到里程碑的说法和猜测。众所周知，包括法国、俄罗斯、德国、荷兰、英国、加拿大和印度都在寻求项目，而在美国，包括 IBM、谷歌、英特尔和微软，以及各种初创企业、国防承包商和大学都在研究量子计算。

尽管缺乏宣传，但一些基本应用已经得到了可信的演示，包括能够检测和测量电磁信号的量子传感器。一种这样的传感器被用来精确测量来自国际空间站的地球磁场。

在另一项实验中，荷兰研究人员通过一个基本的量子通信网络传送量子信息。科学家们没有使用传统的光纤，而是使用三个小型量子处理器将量子比特从发送器立即传输到接收器。这些实验尚未显示出实际应用，但它们可以为未来的量子互联网奠定基础，在量子互联网中，量子数据可以安全地通过量子计算机网络传输，速度快于光速。到目前为止，这只有在科幻小说领域才有可能。

美国拜登政府认为输掉量子计算竞赛的风险迫在眉睫，而且非常可怕，因此它在 5 月发布了两项总统指令：一项将国家量子倡议咨询委员会直接置于白宫的权力之下，另一项指示政府机构确保美国在量子计算方面处于领先地位，同时降低了量子计算对密码系统构成的潜在安全风险。

实验还致力于将量子计算与人工智能相结合，以超越传统计算机的限制。如今，大型机器学习模型需要数月才能在数字计算机上进行训练，因为必须执行大量计算——例如，OpenAI 的 GPT-3 有 1750 亿个参数。当这些模型增长到数万亿个参数时——这是当今愚蠢的人工智能变得聪明的必要条件——它们将需要更长的时间来训练。量子计算机可以极大地加速这一过程，同时使用更少的能量和空间。2020 年 3 月，谷歌推出TensorFlowQuantum，第一个量子人工智能混合平台，将大量数据中的模式和异常搜索提升到一个新的水平。与量子计算相结合，从理论上讲，人工智能可以带来比批评者一直警告的人工智能感知更具革命性的结果。

鉴于量子技术的潜在范围和能力，绝对不能重蹈人工智能的覆辙——监管失败给世界带来算法偏见，加剧人类偏见，社交媒体支持阴谋论，以及对人工智能机构的攻击。由人工智能生成的假新闻和社交媒体帖子推动的民主。危险在于机器自主做出决定的能力，计算机代码中的缺陷会导致意想不到的、通常是有害的结果。2021 年，量子社区发出行动呼吁，紧急解决这些问题。此外，必须保护有关量子技术的关键公共和私人知识产权不被盗窃和滥用。

此外，还涉及国防问题。在安全技术界，圣杯是所谓的与密码分析相关的量子计算机——一种能够破解世界各地数字系统使用的大部分公钥密码学的系统，例如，它可以破解区块链。掌握在敌对势力手中是一种非常危险的能力。

因此，除了加速研究之外，还应毫不拖延地实施对开发人员、用户和出口的有针对性的控制。专利、商业秘密和相关的知识产权应该得到严格的保护——回归到冷战期间作为安全政策主要要素的那种技术控制。量子计算的革命性潜力将风险提升到了一个新的水平。

最后，为了避免人工智能和机器学习出现严重错误的伦理问题，各国需要制定既符合技术力量又尊重民主价值观、人权和基本自由的控制措施。各国政府必须紧急开始考虑法规、标准和负责任的使用，并从各国处理或错误处理其他革命性技术的方式中学习，包括人工智能、纳米技术、生物技术、半导体和核裂变。因此，我们绝不能再犯在人工智能方面犯过的同样错误，现在就要为明天的量子时代做好准备。

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