量子计算及其潜在应用 吕定顺 华为中央研究院高级研究员 吕定顺 量子算法和软件研究 • 吕定顺博士，目前就职于华为2012实验室中 央研究院，毕业于清华大学交叉信息研究院 量子物理学专业，至今在量子计算、量子模 拟领域等已经有7年研究经验。博士期间，曾 在 Nature Physics，PRX，Nature Communication，PRL，PRA 等国际知名期刊 发表论文7篇，H index为7，论文累计引用 index为7，论文累计引用 480次。目前专精并聚焦在量子软件和算法研 究领域。 • 量子计算的基本原理 • 量子计算机遇和挑战 • 华为量子计算的进展 • 量子计算的潜在应用 量子计算的基本原理：叠加 Dead Live Curiosity Kill the Cat 1/2（ Dead + |????⟩） Huawei Confidential 5 量子计算的基本原理：纠缠 每隔18个月翻倍，性能也会 翻倍 一般业界认为量子 计算的应用如下： • 量子化学模拟 • 量子材料模拟 • 量子优化问题 • 量子机器学习 • 量子密码系统 • 量子精密测量 • 量子启发算法 量子计算优势 量子计算优势 Chemistry Simulation Material Design Web Security Decryption Data Search Quantum

配送运力 ⋯ 订单中心 （送什么） 品类 重量 支付状态 运单中心 （配送任务） 运单归属 配送状态 调度中心 （工程框架） 需求池 运力池 计算平台 策略平台 （算法策略） 算法框架 分析平台 经营规划 （目标） 盈亏 绩效 奖惩 业务管理 （过程） 运营工具 任务系统 骑手运营 （人） 任务 活动 等级 结算平台 （钱） 清算 结算 配送运力 ⋯ 订单中心 （送什么） 品类 重量 支付状态 运单中心 （配送任务） 运单归属 配送状态 调度中心 （工程框架） 需求池 运力池 并行计算 策略平台 （算法策略） 算法框架 分析平台 经营规划 （目标） 盈亏 绩效 奖惩 业务管理 （过程） 运营工具 任务系统 骑手运营 （人） 任务 活动 等级 结算平台 （钱） 清算 结算 调度系统如何设计 • 如何实现算法与工程结合 骑手网关 规模化阶段：核心领域细分 主数据平台 （核心模型） 账号权限 组织架构 核心数据模型 配送服务 配送运力 ⋯ 订单中心 （送什么） 品类 重量 支付状态 运单中心 （配送任务） 运单归属 配送状态 调度中心 （工程框架） 需求池 运力池 计算平台 策略平台 （算法策略） 算法框架 分析平台 经营规划 （目标）

上游模型变化，下游模型联动 发布-订阅机制 架构演进 1 2 3 领域拆分 架构分层 构建领域模型 架构分层 持久化层 领域层 CAD图纸管理 建模UI 通用UI组件 几何算法 通用框架机制 通用算法 CAD/BIM UI 图元绘制 显示层 应用层 CAD识别 BIM模型转换 模型编辑 批量操作 CAD模型 BIM模型 模型数据库 gcad文件 gfc文件 平法模型 钢筋模型 模型转换 案例1：CAD翻模领域拆分及分层设计 • 隔离功能交互与业务逻辑 • 识别算法独立，引入人工智能算法 持久化层 领域层 CAD图纸管理 CAD翻模UI 显示层 应用层 CAD图层管理 CAD识别命令 CAD模型 CAD模型持久化 CAD识别算法 模型转换 CAD识别数据 模型 构件模型 CAD翻模服务 架构演进 1 2 3 领域拆分 架构分层

架吗？ 换个问法 今年我们要落地业务中台架构 用户基础服务 交易服务 商品服务 关系服务 广告服务 业务域A 业务域B 业务域C 业务域D 业务组件/中间件 电商业务 内容业务 直播业务 算法支撑 中间件 计算框架 平台工具 云的能力 什么是架构师的业务思维？ 站在业务方的视角，在理解业务发展目标、看清业务发展方向的前提下，做出技术和业务的平衡 站在业务方的视角，在理解业务发展目

选举恢复速度慢，不不可⽤用时间较⻓长 John Ousterhout Diego Ongaro “In search of an understandable consensus algorithm” Raft⼀一致性算法 2014 线性 任⼀一时刻⾄至多只有⼀一个请求在执⾏行行 幂等 使⽤用相同参数重复执⾏行行，能获得相同结果 复制状态机 Replication 0 1 2 3 4 5 6

构建并签名交易 • 监听充值交易的发生 • 跟踪交易的确认数 钱包的实现-使用官方钱包节点的rpc接口 • 难以维护和部署 • 私钥存储不安全 • 冷热钱包分离复杂 钱包的实现-分离地址生成和签名算法 • 可以自行负责私钥存储 • 可以自己实现冷钱包 • 钱包节点只负责区块链数据解析的工作和广播交易 • 甚至可以直接使用第三方节点API https://github.com/crypt

通过异步消息实现业务编排* 多种作业类型 人工指定 运行节点 系统自动 平衡负载 资源利用 • 灵活的运维配置与部署 • 高效资源利用 • 简便的管理 人工指定 自动平衡 资源平衡调度算法 框架代码 与业务代 码隔离 集中化动 态增加与 删除作业 • 简化开发，避免冲突，业务无侵入 • 易于发布与维护 • 框架升级与业务脱离 框架与业务隔离 Shell作业 Java/消息作业

Location- Based Item CF User CF 用户画像 离线 计算 层 用户基础数据 路由调用 Deal&POI数据 日志基础数据 用户偏好 协同过滤 城市热单 应用数据 基础数据 算法 模型 调 度 / 协 调 服 务 基础数据 任务调度平台 POI中心 Deal中心 ElasticSearch POI Index Deal New Index Deal Index

admin • 使⽤用ETCD实现注册中⼼心 • 简单 - Go语⾔言编写部署维护简单，定义良好的API • 安全 - SSL认证机制 • 快速 - ⽀支持上万次写⼊入操作 • 可信 - Raft算法保证强⼀一致性，Proxy反向代理理模式⽀支持 • 服务数据存储 • 应⽤用、服务元数据、状态数据，etcd、mysql双份存储 • 后台实时监控应⽤用、服务，实时变更更降级策略略 proxy

的重点工作在与设计安全性原则 Ø 目前 TLA+ 工具已经有云服务上线，但只支持检查安全性 Ø 单机版的 TLA+ 工具支持系统活性的检查，但是性能比较差 Ø 活性检查的性能瓶颈在于系统状态图中强连通图算法的实现 Ø TLA+ 中实现的卡壳（Stutter）等价能力，即对所有状态保持不变 也是合法状态 最佳实践分享 有关分布式系统统一 API 的设计 Ø 所有API应该是声明式的 Ø 高层API以操作意图为基础设计