世界經濟論壇發(fā)布首份量子計算指南《量子計算治理原則》

北京時間1月26日消息（余予）量子計算可能處于發(fā)展的早期階段，但它正在見證大規(guī)模的公共投資和風險投資融資的巨大增長。 該技術具有改變行業(yè)和解決社會最緊迫問題的潛力，有望為多個行業(yè)帶來變革性利益，并在未來幾年對改善世界狀況產生相當大的影響。然而，量子計算的倫理、社會和法律影響和風險才剛剛開始討論，目前還沒有相關全球“指南”。

世界經濟論壇（WEF）于2022年2月19日發(fā)布首份有關量子計算指南的報告——《量子計算治理原則》。該報告列出了負責任地設計和采用量子計算技術為社會帶來積極成果的第一套原則；它還概述了利益相關者為激勵技術發(fā)展同時降低可能風險而采取的關鍵行動。

量子計算治理原則是世界經濟論壇量子計算網絡治理工作流程的一項倡議。量子計算網絡是一個以加速負責任的量子計算為中心的多方利益相關者網絡。這一倡議旨在了解量子計算的機遇、風險以及社會、法律和道德影響。同時，尋求開發(fā)適當?shù)臋C制，為包括如企業(yè)、政府和學術界在內的所有量子計算利益相關者提供未來的治理和政策響應。

其次，量子計算治理原則是通過一個全面的多階段協(xié)同設計過程制定的，涉及來自世界各地的量子科學和技術專家、商業(yè)領袖、社會科學家、政策制定者和有關新興技術倫理和法律權威。

量子計算進一步發(fā)展 帶來挑戰(zhàn)可能性增加

量子計算和量子信息科學代表了當今一些最快速發(fā)展和最重要的新興技術。在全球范圍內，政府和行業(yè)正在加快對量子計算研究和開發(fā)的投資，公共和私營機構都投入了大量資源。全球范圍內的大型國家資助計劃以及對這項技術的風險投資的增加都證明了這一點。量子計算在國家地緣戰(zhàn)略和經濟考慮方面變得越來越重要。

這項新技術為社會提供了潛在的非常重要的機會：某些高度復雜的問題目前無法通過經典計算機有效解決。這些問題，包括但不限于物理模擬、優(yōu)化和分解問題，被認為可以用量子計算機更有效地解決。這是因為量子計算機可以利用量子物理學的基本原理，如疊加和糾纏，從而產生一種新的信息處理范式。

然而，與每一項新技術一樣，尤其是像量子計算這樣具有變革性的技術，新的社會經濟、政治和倫理挑戰(zhàn)也隨之而來。隨著技術的進一步發(fā)展，隨著我們發(fā)現(xiàn)更廣泛的應用，涉及使用和部署此類技術的道德和治理挑戰(zhàn)的可能性增加。

這些挑戰(zhàn)是相互關聯(lián)的。

首先，量子計算是一項新技術。因此，它的確切含義尚不清楚，但人們普遍預計該技術有可能對社會產生重大影響。隨著量子計算引入了一種新的計算范式，關于新技術的機會和風險的現(xiàn)有知識以及在它們之間做出判斷的必要理解在許多情況下將是不夠的，或者至少需要重新評估這些機會和風險是如何產生的。

其次，由于量子計算是與經典計算技術相結合使用而非單獨使用，今天經典計算已經面臨的問題可能會通過使用量子方法被放大。

第三，量子計算是需要大量資源投資的技術之一，會引發(fā)利益和風險的公平、獲取和分配問題，尤其是對于資源不足的國家和利益相關者群體而言。

因此，確保量子計算的連貫、凝聚力、富有成效和有益的使用，就需要通過從技術專家到工業(yè)、政治和社會領導層的包容性利益相關者話語進行批判性反思和外展。這份文件和概述的原則都是這類初步論述的結果。

對量子計算治理原則的需求

量子計算還處于早期階段。假設參與開發(fā)該技術的大多數(shù)人都希望它對人類產生積極影響，那么制定一套讓研究人員、開發(fā)人員、用戶和政府等主要利益相關者能夠達成一致的原則至關重要。這種必要性推動了論壇量子計算治理原則的共同設計。

這是制定此類原則的理想時機：

首先，量子計算已經足夠先進，我們可以了解它將開始產生影響的領域以及將會產生什么樣的影響。

其次，技術還不夠先進，以至于這些原則只能追溯。

第三，圍繞量子計算的社會經濟生態(tài)系統(tǒng)不再處于起步階段，而是正在迅速發(fā)展。

在快速發(fā)展的同時，量子計算技術仍處于早期發(fā)展階段。量子技術面臨的工程挑戰(zhàn)意味著這些技術的推出可能與經典計算設備的推出不同。此外，人工智能 (AI)、生物技術和監(jiān)控技術等其他技術的經驗表明，盡早對研發(fā)管道中的利益相關者進行有關治理問題的教育可以避免先前技術開發(fā)中的一些陷阱和錯誤，例如缺乏保證機制。相反，盡早讓量子利益相關者社區(qū)參與進來也可以幫助政策制定者和政府確保適用于量子技術的治理制度是可行的，并且不會無意中限制或對實現(xiàn)量子計算的技術潛力施加不必要的監(jiān)管障礙。

最后，這是一個重要的機會，可以確保對公眾進行及時的教育，并就如何最好地實現(xiàn)量子計算對社會的積極影響展開公開討論。

量子計算引發(fā)了其他領域可能不會出現(xiàn)的不同治理考慮。論壇的量子計算治理原則關注的是量子計算特有的機遇和挑戰(zhàn)。例如，預計它比經典計算系統(tǒng)具有優(yōu)勢的一個領域是模擬自然量子系統(tǒng)（例如分子）。這有可能顯著加速材料科學等領域的發(fā)現(xiàn)。這一問題的影響對該地區(qū)目前的發(fā)展方式提出了挑戰(zhàn)。

由于現(xiàn)有的治理標準無法應對這些挑戰(zhàn)，論壇的量子計算治理原則必須不同于管理經典計算形式的指導方針。

量子計算可能是不同的，但它并沒有與經典計算分開。因此，論壇的量子計算治理原則在某些領域確實涉及其他原則。這也適用于現(xiàn)有的不能輕易應用于量子技術的行業(yè)組標準。

量子計算治理原則的目的

論壇的量子計算治理原則的目標是雙重的。從根本上說，這些原則提供了一種分類法，以幫助利益相關者和廣大公眾了解量子計算將產生影響的領域，以及隨之而來的機遇和挑戰(zhàn)。

此外，這些原則旨在為不同部門和行業(yè)的量子利益相關者提供橫向指導，并為政策制定者和投資者以及量子工程師、研究人員、軟件開發(fā)人員和其他用戶縱向提供指導。

治理原則在任何領域的效用取決于在其普遍性和特殊性之間取得有用的平衡。一組原則越廣泛或越抽象，這些原則在應用環(huán)境中的效用就越小。相反，如果原則過于具體，它們在特定用例之外的適用性和普遍性就會受到限制。

量子計算治理原則適用對象

該論壇的量子計算治理原則旨在適用于各種量子利益相關者。雖然量子利益相關者群體之間沒有單一的利益一致，但不同利益相關者目標之間存在共同點，從而使這些原則具有廣泛的適用性。

政府：政府和政府機構是任何量子治理計劃的主要利益相關者。除了立法能力之外，全球政府在制定塑造量子發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)的經濟、創(chuàng)新、科學和國家安全政策議程方面發(fā)揮著主導作用。政府一直是并將繼續(xù)是理論和應用量子科學的主要資金來源，包括直接（通過機構）和間接（通過大學資助。政府和公共機構利益相關者在考慮以規(guī)范和刺激量子技術的政策框架時，應將論壇的量子計算治理原則作為一個有用的起點。

學術界和大學：與許多技術創(chuàng)新一樣，量子計算技術主來自學術界和大學的理論和應用研究。大學部門仍然是從事量子研究人員、實驗室和研究計劃數(shù)量最多的部門。保持公立高等教育機構在量子科學領域的實力以及由此產生的公共利益，是任何治理制度的關鍵當務之急。大學可以在其研究小組、教學課程和研究計劃中有效地采用和調整量子計算治理原則。

國際組織：量子研究計劃和量子技術發(fā)展的跨國性質意味著公共和私人的多邊機構在鼓勵全球量子治理的一致方法方面發(fā)揮著重要作用。在開展與條約、公約、議定書和公約等相關的正式流程時，此類多邊機構內的利益相關者可以從論壇的量子計算治理原則中受益。

使用該技術的公司和私人實體：量子計算可能會成為許多商業(yè)領域的變革性技術。該論壇的量子計算治理原則將指導企業(yè)使用該技術。由于這些原則，公司還將從活躍且不斷增長的量子計算生態(tài)系統(tǒng)中受益。

開發(fā)該技術的公司和私營實體：私營和公共公司傳統(tǒng)上在新興技術的開發(fā)和商業(yè)化中發(fā)揮著重要作用。這越來越多地反映在量子領域，許多大型科技公司都在推動量子硬件和軟件的創(chuàng)新。此外，量子創(chuàng)業(yè)社區(qū)是一個新興且重要的領域，尤其是軟件和硬件。老牌和新成立的量子企業(yè)都可以從包括對開發(fā)什么應用程序的戰(zhàn)略選擇、如何開發(fā)它、提供技術訪問的方式等多個層面考慮的量子計算治理原則中受益。

開發(fā)人員（個人）：開發(fā)人員在利用量子計算的潛在變革能力方面至關重要。該論壇的量子計算治理原則將有助于塑造一個健康的量子計算生態(tài)系統(tǒng)，使人們能夠獲得教育和技術，以建立所需的開發(fā)人員隊伍。此外，考慮這些原則的開發(fā)人員可以在各個層面上受益，例如在考慮如何構建應用程序以及如何使其可訪問和透明時。

消費者（個人）：個人可能通過直接交互或通過第三方間接與量子計算有許多接觸點。論壇的量子計算治理原則將有助于提高對該技術的認識，并啟發(fā)廣大公眾了解適用于該技術發(fā)展的指導原則。

量子計算治理原則：九大主題、七大核心價值觀

世界經濟論壇量子計算治理原則的結構圖

如上圖，治理原則分為九個主題，以七個核心價值觀為支撐。所有原則都由一套適用于所有主題的核心價值觀為支撐。在每個主題中，已經確定了為制定原則和相應行動提供信息的目標、機會和風險。這種原則層次結構凸顯了利益相關者就一組特定的核心價值觀達成一致意見的重要性，這些核心價值觀為所有量子計算利益相關者的行動和決策提供支持。

七大核心價值觀如下：

1.共同利益：利用量子計算及其應用的變革能力，以確保它們將用于造福人類。

2.問責制：在任何情況下使用量子計算都有確保人類問責的機制，無論是在其設計還是在其使用和結果上。量子計算社區(qū)中的所有利益相關者都有責任確保不會接受為了有害目的而故意濫用量子計算的行為。

3.包容性：在量子計算的發(fā)展中，在可能的情況下，廣泛和多樣化的利益相關方觀點將參與有意義的對話，以避免對可能被認為是有害或有益的技術使用的狹隘定義。

4.公平性：量子計算開發(fā)人員和用戶確保技術在設計上是公平的，并且量子基于計算的技術盡可能公平和均勻地分布。特別考慮到弱勢群體的任何特定需求，以確保公平。

5.非惡意：所有利益相關者都以安全、合乎道德和負責任的方式使用量子計算。此外，所有利益相關者都確保量子計算不會將人類置于受到傷害的風險中，無論是在其使用的預期或非預期結果中，并且它不會被用于邪惡目的。

6.無障礙：量子計算技術和知識正在積極地被廣泛訪問。這包括技術的開發(fā)、部署和使用。其目的是培養(yǎng)民眾、社會參與者、企業(yè)和政府了解量子計算的主要原理、它與經典計算的不同之處以及它帶來的潛力的一般能力。

7.透明度：用戶、開發(fā)人員和監(jiān)管機構在量子計算方面的目的和意圖是透明的。

九大主題如下：

1.變革性能力：利用這種技術和應用的變革性能力為人類造福，同時適當管理風險。

2.訪問硬件基礎設施：確保對量子計算硬件的廣泛訪問。

3.開放式創(chuàng)新：鼓勵合作和競爭前的環(huán)境，加快技術開發(fā)和應用。

4.提高意識：確保大眾和量子計算利益相關者意識到、參與并充分了解情況，以便進行負責任的對話和溝通；有監(jiān)督和權力的利益相關者應該能夠在各自的領域對量子計算做出明智的決定。

5.勞動力發(fā)展和能力建設：建立和維持一個量子就緒的勞動力。

6.網絡安全：確保向絕對安全的數(shù)字世界過渡。

7.隱私：通過量子計算機的盜竊和處理減輕潛在的數(shù)據隱私侵犯。

8.標準化：促進標準和路線圖機制，加快技術發(fā)展。

9.可持續(xù)性：用量子計算技術發(fā)展一個可持續(xù)的未來。

總結

這些指導方針代表了建立量子計算治理原則的項目中的第一個里程碑，隨著技術及其應用的成熟，應該對其進行審查。

這項技術的發(fā)展，以及周圍的討論，都處于早期階段。量子計算能夠從半導體技術發(fā)現(xiàn)過程中產生的知識中獲益。同樣，這些原則也能從人工智能等其他新技術的實施中受益。盡管如此，如上所述，關鍵是要將量子計算的治理原則與經典計算技術的討論區(qū)分開來。

項目的下一步是與利益相關者合作，將這些原則作為支撐技術發(fā)展的治理和政策的一部分。

《量子計算治理原則》全文：http://m.ygpos.cn/uploadfile/2022/0126/20220126161012275G.pdf

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