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2022/1/26 15:37

世界经济论坛发布首份量子计算指南《量子计算治理原则》

C114通信网  余予

C114讯 北京时间1月26日消息(余予)量子计算可能处于发展的早期阶段,但它正在见证大规模的公共投资和风险投资融资的巨大增长。 该技术具有改变行业和解决社会最紧迫问题的潜力,有望为多个行业带来变革性利益,并在未来几年对改善世界状况产生相当大的影响。然而,量子计算的伦理、社会和法律影响和风险才刚刚开始讨论,目前还没有相关全球“指南”。

世界经济论坛(WEF)于2022年1月19日发布首份有关量子计算指南的报告——《量子计算治理原则》。该报告列出了负责任地设计和采用量子计算技术为社会带来积极成果的第一套原则;它还概述了利益相关者为激励技术发展同时降低可能风险而采取的关键行动。

量子计算治理原则是世界经济论坛量子计算网络治理工作流程的一项倡议。量子计算网络是一个以加速负责任的量子计算为中心的多方利益相关者网络。这一倡议旨在了解量子计算的机遇、风险以及社会、法律和道德影响。同时,寻求开发适当的机制,为包括如企业、政府和学术界在内的所有量子计算利益相关者提供未来的治理和政策响应。

其次,量子计算治理原则是通过一个全面的多阶段协同设计过程制定的,涉及来自世界各地的量子科学和技术专家、商业领袖、社会科学家、政策制定者和有关新兴技术伦理和法律权威。

量子计算进一步发展 带来挑战可能性增加

量子计算和量子信息科学代表了当今一些最快速发展和最重要的新兴技术。在全球范围内,政府和行业正在加快对量子计算研究和开发的投资,公共和私营机构都投入了大量资源。全球范围内的大型国家资助计划以及对这项技术的风险投资的增加都证明了这一点。量子计算在国家地缘战略和经济考虑方面变得越来越重要。

这项新技术为社会提供了潜在的非常重要的机会:某些高度复杂的问题目前无法通过经典计算机有效解决。这些问题,包括但不限于物理模拟、优化和分解问题,被认为可以用量子计算机更有效地解决。这是因为量子计算机可以利用量子物理学的基本原理,如叠加和纠缠,从而产生一种新的信息处理范式。

然而,与每一项新技术一样,尤其是像量子计算这样具有变革性的技术,新的社会经济、政治和伦理挑战也随之而来。随着技术的进一步发展,随着我们发现更广泛的应用,涉及使用和部署此类技术的道德和治理挑战的可能性增加。

这些挑战是相互关联的。

首先,量子计算是一项新技术。因此,它的确切含义尚不清楚,但人们普遍预计该技术有可能对社会产生重大影响。随着量子计算引入了一种新的计算范式,关于新技术的机会和风险的现有知识以及在它们之间做出判断的必要理解在许多情况下将是不够的,或者至少需要重新评估这些机会和风险是如何产生的。

其次,由于量子计算是与经典计算技术相结合使用而非单独使用,今天经典计算已经面临的问题可能会通过使用量子方法被放大。

第三,量子计算是需要大量资源投资的技术之一,会引发利益和风险的公平、获取和分配问题,尤其是对于资源不足的国家和利益相关者群体而言。

因此,确保量子计算的连贯、凝聚力、富有成效和有益的使用,就需要通过从技术专家到工业、政治和社会领导层的包容性利益相关者话语进行批判性反思和外展。这份文件和概述的原则都是这类初步论述的结果。

对量子计算治理原则的需求

量子计算还处于早期阶段。假设参与开发该技术的大多数人都希望它对人类产生积极影响,那么制定一套让研究人员、开发人员、用户和政府等主要利益相关者能够达成一致的原则至关重要。这种必要性推动了论坛量子计算治理原则的共同设计。

这是制定此类原则的理想时机:

首先,量子计算已经足够先进,我们可以了解它将开始产生影响的领域以及将会产生什么样的影响。

其次,技术还不够先进,以至于这些原则只能追溯。

第三,围绕量子计算的社会经济生态系统不再处于起步阶段,而是正在迅速发展。

在快速发展的同时,量子计算技术仍处于早期发展阶段。量子技术面临的工程挑战意味着这些技术的推出可能与经典计算设备的推出不同。此外,人工智能 (AI)、生物技术和监控技术等其他技术的经验表明,尽早对研发管道中的利益相关者进行有关治理问题的教育可以避免先前技术开发中的一些陷阱和错误,例如缺乏保证机制。相反,尽早让量子利益相关者社区参与进来也可以帮助政策制定者和政府确保适用于量子技术的治理制度是可行的,并且不会无意中限制或对实现量子计算的技术潜力施加不必要的监管障碍。

最后,这是一个重要的机会,可以确保对公众进行及时的教育,并就如何最好地实现量子计算对社会的积极影响展开公开讨论。

量子计算引发了其他领域可能不会出现的不同治理考虑。论坛的量子计算治理原则关注的是量子计算特有的机遇和挑战。例如,预计它比经典计算系统具有优势的一个领域是模拟自然量子系统(例如分子)。这有可能显著加速材料科学等领域的发现。这一问题的影响对该地区目前的发展方式提出了挑战。

由于现有的治理标准无法应对这些挑战,论坛的量子计算治理原则必须不同于管理经典计算形式的指导方针。

量子计算可能是不同的,但它并没有与经典计算分开。因此,论坛的量子计算治理原则在某些领域确实涉及其他原则。这也适用于现有的不能轻易应用于量子技术的行业组标准。

量子计算治理原则的目的

论坛的量子计算治理原则的目标是双重的。从根本上说,这些原则提供了一种分类法,以帮助利益相关者和广大公众了解量子计算将产生影响的领域,以及随之而来的机遇和挑战。

此外,这些原则旨在为不同部门和行业的量子利益相关者提供横向指导,并为政策制定者和投资者以及量子工程师、研究人员、软件开发人员和其他用户纵向提供指导。

治理原则在任何领域的效用取决于在其普遍性和特殊性之间取得有用的平衡。一组原则越广泛或越抽象,这些原则在应用环境中的效用就越小。相反,如果原则过于具体,它们在特定用例之外的适用性和普遍性就会受到限制。

量子计算治理原则适用对象

该论坛的量子计算治理原则旨在适用于各种量子利益相关者。虽然量子利益相关者群体之间没有单一的利益一致,但不同利益相关者目标之间存在共同点,从而使这些原则具有广泛的适用性。

政府:政府和政府机构是任何量子治理计划的主要利益相关者。除了立法能力之外,全球政府在制定塑造量子发展生态系统的经济、创新、科学和国家安全政策议程方面发挥着主导作用。政府一直是并将继续是理论和应用量子科学的主要资金来源,包括直接(通过机构)和间接(通过大学资助。政府和公共机构利益相关者在考虑以规范和刺激量子技术的政策框架时,应将论坛的量子计算治理原则作为一个有用的起点。

学术界和大学:与许多技术创新一样,量子计算技术主来自学术界和大学的理论和应用研究。大学部门仍然是从事量子研究人员、实验室和研究计划数量最多的部门。保持公立高等教育机构在量子科学领域的实力以及由此产生的公共利益,是任何治理制度的关键当务之急。大学可以在其研究小组、教学课程和研究计划中有效地采用和调整量子计算治理原则。

国际组织:量子研究计划和量子技术发展的跨国性质意味着公共和私人的多边机构在鼓励全球量子治理的一致方法方面发挥着重要作用。在开展与条约、公约、议定书和公约等相关的正式流程时,此类多边机构内的利益相关者可以从论坛的量子计算治理原则中受益。

使用该技术的公司和私人实体:量子计算可能会成为许多商业领域的变革性技术。该论坛的量子计算治理原则将指导企业使用该技术。由于这些原则,公司还将从活跃且不断增长的量子计算生态系统中受益。

开发该技术的公司和私营实体:私营和公共公司传统上在新兴技术的开发和商业化中发挥着重要作用。这越来越多地反映在量子领域,许多大型科技公司都在推动量子硬件和软件的创新。此外,量子创业社区是一个新兴且重要的领域,尤其是软件和硬件。老牌和新成立的量子企业都可以从包括对开发什么应用程序的战略选择、如何开发它、提供技术访问的方式等多个层面考虑的量子计算治理原则中受益。

开发人员(个人):开发人员在利用量子计算的潜在变革能力方面至关重要。该论坛的量子计算治理原则将有助于塑造一个健康的量子计算生态系统,使人们能够获得教育和技术,以建立所需的开发人员队伍。此外,考虑这些原则的开发人员可以在各个层面上受益,例如在考虑如何构建应用程序以及如何使其可访问和透明时。

消费者(个人):个人可能通过直接交互或通过第三方间接与量子计算有许多接触点。论坛的量子计算治理原则将有助于提高对该技术的认识,并启发广大公众了解适用于该技术发展的指导原则。

量子计算治理原则:九大主题、七大核心价值观

世界经济论坛量子计算治理原则的结构图

如上图,治理原则分为九个主题,以七个核心价值观为支撑。所有原则都由一套适用于所有主题的核心价值观为支撑。在每个主题中,已经确定了为制定原则和相应行动提供信息的目标、机会和风险。这种原则层次结构凸显了利益相关者就一组特定的核心价值观达成一致意见的重要性,这些核心价值观为所有量子计算利益相关者的行动和决策提供支持。

七大核心价值观如下:

1.共同利益:利用量子计算及其应用的变革能力,以确保它们将用于造福人类。

2.问责制:在任何情况下使用量子计算都有确保人类问责的机制,无论是在其设计还是在其使用和结果上。量子计算社区中的所有利益相关者都有责任确保不会接受为了有害目的而故意滥用量子计算的行为。

3.包容性:在量子计算的发展中,在可能的情况下,广泛和多样化的利益相关方观点将参与有意义的对话,以避免对可能被认为是有害或有益的技术使用的狭隘定义。

4.公平性:量子计算开发人员和用户确保技术在设计上是公平的,并且量子基于计算的技术尽可能公平和均匀地分布。特别考虑到弱势群体的任何特定需求,以确保公平。

5.非恶意:所有利益相关者都以安全、合乎道德和负责任的方式使用量子计算。此外,所有利益相关者都确保量子计算不会将人类置于受到伤害的风险中,无论是在其使用的预期或非预期结果中,并且它不会被用于邪恶目的。

6.无障碍:量子计算技术和知识正在积极地被广泛访问。这包括技术的开发、部署和使用。其目的是培养民众、社会参与者、企业和政府了解量子计算的主要原理、它与经典计算的不同之处以及它带来的潜力的一般能力。

7.透明度:用户、开发人员和监管机构在量子计算方面的目的和意图是透明的。

九大主题如下:

1.变革性能力:利用这种技术和应用的变革性能力为人类造福,同时适当管理风险。

2.访问硬件基础设施:确保对量子计算硬件的广泛访问。

3.开放式创新:鼓励合作和竞争前的环境,加快技术开发和应用。

4.提高意识:确保大众和量子计算利益相关者意识到、参与并充分了解情况,以便进行负责任的对话和沟通;有监督和权力的利益相关者应该能够在各自的领域对量子计算做出明智的决定。

5.劳动力发展和能力建设:建立和维持一个量子就绪的劳动力。

6.网络安全确保向绝对安全的数字世界过渡。

7.隐私:通过量子计算机的盗窃和处理减轻潜在的数据隐私侵犯。

8.标准化:促进标准和路线图机制,加快技术发展。

9.可持续性:用量子计算技术发展一个可持续的未来。

总结

这些指导方针代表了建立量子计算治理原则的项目中的第一个里程碑,随着技术及其应用的成熟,应该对其进行审查。

这项技术的发展,以及周围的讨论,都处于早期阶段。量子计算能够从半导体技术发现过程中产生的知识中获益。同样,这些原则也能从人工智能等其他新技术的实施中受益。尽管如此,如上所述,关键是要将量子计算的治理原则与经典计算技术的讨论区分开来。

项目的下一步是与利益相关者合作,将这些原则作为支撑技术发展的治理和政策的一部分。

《量子计算治理原则》全文:https://www3.weforum.org/docs/WEF_Quantum_Computing_2022.pdf

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