中新经纬客户端8月24日电 近年来，全球量子计算领域研究开始步入快速增长期，也成为当前各国高 科技 企业关注的热点领域，量子机器学习的加速效果无论理论上还是实际中都已被初步证实。近日，京东 探索 研究院院长陶大程带领其量子计算研究团队主要成员杜宇轩、钱扬提出全球首个以经典云平台为依托、量子计算设备为终端的量子并行处理框架QUDIO(quantum distributed optimization scheme)，将可实现充分调度现有量子计算资源去求解超越经典计算的大规模任务。
具体来说，QUDIO是由一个经典处理器为中心和多个分布式量子处理器形成的量子云构成的，其中经典计算机作为一个中心节点服务器，将大规模数据进行高效划分并且快速分发到云端的多个量子计算机。每个量子计算机在获取到数据块之后独立处理，同时以一定频率与其他量子计算机进行通信，共享模型参数和处理结果，最后将计算结果返回到经典计算机进行汇总和后处理。整个计算过程完全实现在量子云上完成，经典计算机只负责数据的分发与通信。
据悉，与传统处理框架相比，QUDIO将已有的量子计算机结合起来形成量子云，可以充分利用各个量子资源，加速大规模数据处理，有效地缓解了当前量子计算机性能稳定性较差、处理大规模数据迭代时间过长的困境。当前量子计算机受困于经典量子数据有效转化问题，一次能够处理的数据有限，通过联合多台量子计算机，可以并行处理多条数据。
同时，QUDIO是一种独立于具体量子硬件和协议的框架，具有很强的兼容性，易于扩展到各种光量子计算机、离子阱量子计算机和超导量子计算机，能最大程度地利用现有的量子资源；它利用并行计算和量子计算的加速性能，为自然语言处理、计算机视觉、量子化学、组合优化等领域的大规模问题求解和数据处理提供显著的运行时间优势。
QUDIO相较传统计算还具有耗能低、碳排放量少的优势。随着深度学习的数据规模越来越大、模型越来越复杂，传统处理框架也面临着处理时间长、耗能高的难题。就拿目前的深度学习模型举例，比如BERT预训练模型就需要花费64块GPU训练四天，排放大约1438磅的二氧化碳。如使用QUDIO就可以充分利用量子计算的存储和加速优势，用相较传统计算更少的耗能和碳排放量，为各个行业的智能计算赋能，为大规模 社会 计算的实现提供算力保障，有助于实现碳中和的目标。京东 探索 研究院算法科学家杜宇轩表示，QUDIO将为未来实现以量子互联网为以托、通用量子计算机为终端的全量子云平台打下了坚实的基础。
京东 探索 研究院是以京东集团各事业群与业务单元的技术发展为基础，集合全集团资源和能力，成立的专注于前沿 科技 探索 的研发部门，实现研究和协同创新的生态平台。此前，京东 探索 研究院已经明确将“量子机器学习”“可信人工智能”“超级深度学习”等人工智能的三大领域锁定为研究方向并持续推进创新研究，致力于从基础理论层面实现颠覆式创新，助力数智化产业发展及变革，以原创性 科技 赋能京东的零售、物流、 健康 、 科技 等全产业链场景，打造源头性 科技 高地。
对于最新的创新研究成果，京东 探索 研究院院长陶大程认为， QUDIO所具有的高效计算优势可为智能化 社会 供应链提供实时计算保障，有望打破目前的数据在线采集-信息离线提取的处理模式，提高供应链各个环节的反应速度，有效应对大规模用户请求的集中处理，未来将进一步增强保障京东数智化 社会 供应链服务的可靠性、智能性和快速性。(中新经纬APP)
量子可以说是目前物理界中，最难懂，最违背常理的物理学概念。因为在量子的世界里，所有的东西都不是连续的。什么意思？就像是“我的世界”和”像素世界“，量子世界里所有东西都是由一块一块或者一个粒一个粒组成的，一切都可以一分再分，最后分到最基础的小方块或者小像素点就不能继续再分下去了。
第二个比较容易让人懵逼、抽象的地方，量子都是围绕着物理量来讲的。记住一点就行，这类物理量都是通过我们测量得来的，并不是物质。比如我们平常用的：时间、长度、能量、角度、温度、质量......量子之于物理量，就像是分子之于物质。
量子太抽象，通过把量子实物化更容易理解
要了解什么是量子只需一张纸和一支笔，没有纸的看我画的也行。
①在纸上画一条10厘米的线，假设它是绳子，或者一条细线！ 反正画一条线就可以了。
大家都能画得很准。因为我告诉你长度了。
②然后再画一条虚线，各凭本事，自由发挥。一千个哈姆雷特，一千种画法。
问题来了，问直线是不是连续的？
回答：肯定是连续的，从0-10厘米，紧密的，中间没有缝隙的。
第二个问题，虚线是不是连续的？
回答：虽然大家画得都不一样，但肯定是不连续的。
量子的回答：如果这些线代表的不是物质，而是物理量，比如能量或者是具体到10厘米的长度，那么它们都不是连续的！是不是已经感觉脑袋瓜转不过来弯了？没事继续往下。
③我们再画一条直线：一条很细、细的不能再细的直线，你能画出来吗？即使铅笔削的再尖再细，它也要有个宽度有个物流量的数，哪怕是0.1、0.001、.......0.无数个零然后1，小数点后面可以一直无限加零。也就是可以无限趋近于零的，但是量子告诉我们，凡是都有个规矩，没有规矩不成方圆，我们不能无限制下去，长度也是有最小值的，出了这个最小值，再往下就出事了。如果把长度比作一条绳子，那么拿着上图的超级无敌放大镜看你会发现，他们都是一份一份的或者一个粒一个粒组成起来的，我们数学定义线：线是由无数个点组成的，你也可以这么理解，长度是由很多最小长度单位组成的。
再举个例子
你如果有一把宇宙超级无敌大砍刀，然后你还有超级无敌的刀工。然后你随便拿过来一颗菜或者一个什么东西，使劲砍，一直剁，剁到最后发现再怎么剁它也不会变小了，最后都是一份一份或者一个粒一个粒的，这个最小的单位就是量子。
什么是能量子
量子的创始人：马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克，通过黑体辐射能量（先不用懂）的研究，得出结论说如果咱们上面分的东西或切的东西换成能量，那能量分到最后不能再分，切到最后不能再切的每一份最小的能量就是能量子。
下图放大镜里每一颗就类似一份能量，如果一直把下面的能量线切下去，最后都会切成一颗一颗的，那我们把每一颗叫做每一份”能量子“。如果能量增加，只能是增加能量子的倍数，即2份能量子，3份能量子。不能说给我来半份能量子，因为分不下去了。就像是平常可以说一个人、两个人，但是不能说半个人，所以能量子是能量的最小单位，也是能量增加或减少的最小单位，即能量变化的最小单位。（上面所有的比喻只是便于理解，专家别拍我）
爱因斯坦的“光量子”帮你加深印象
普朗克的能量子理论一发布，之前捡漏捡到狭义相对论的卖萌老头爱因斯坦一眼就瞄到了商机，心里想：这不是送分题吗。于是发表论文说：光在空间传播也不是连续的，是一个粒一个粒的，描述能量的最小单位是能量子，那描述一份最小的光就是光量子，简称光子。因为这个还弄出波粒二象性（以后再讲），整出了光电效应，果不其然因此捡了一个诺贝尔奖。
量子的正规解释：量子这个词是源于拉丁语quantum，意思是“有多少”，也可以说“多少什么什么物质”。比如能量子，就是有多少多少能量，光子就是有多少多少光。我们通过上面知道量子指一个不可分割的基本个体。例如，“光的量子”是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等更成为不同的专业研究领域。
最后说一下根据上面讲的理解一下量子的定义：一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。