有没有玩5分快3的:量子計算擁抱更多可能

最新资讯 2020年04月08日 23:28

量子計算擁抱更多可能

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30多年前∵⊙,物理學家費曼提出利用量子構建計算系統⌒〇。如今◇π∟,科學家正在驗證這一設想↑□。近日﹡,中國計算機學會青年計算機科技論壇發起了一次線上分享會▽,探討量子計算機的技術發展路線和前景π⌒π。  相較傳統性能高  分享會的主講者之一、合肥本源量子計算科技有限責任公司副總裁張輝認為♂,量子計算並非「玄學」∟﹡,在激光、超導等領域◇♀?,人們已經廣泛應用了量子的特性∵∟。不同的是∴,應用此前多在宏觀層面∟┊,量子計算則要在微觀層面上實現控制□♀⊿,這也意味着更大的難度♂。  量子計算機在金融分析、藥物研究、材料製備等領域都具有很大優勢◇∴∵。然而與超級計算機相比?∵,量子計算機有何特別♀?  「如果用超級計算機實時規劃最優路線π,極限是控制幾百輛汽車∟∵。未來的智慧交通要同時計算幾十萬輛車的出行路線⊙,在理論上量子計算機能做到♂。」張輝說↑。  經典計算機用0和1儲存與處理數據⌒⊿⌒。量子計算機的神奇之處在於◇〇,它的基本計算單元——量子比特可以同時是0和1☆,即允許「疊加態」共存☆。這讓其擁有強大的并行計算能力∵。舉個例子□△,假如在800萬本書里找一個單詞□⊙⊙,經典計算機一本本地搜索♀∵π,而量子計算機則分身為800萬台計算機同步搜尋∵⌒。因此有人說◇∵♂,在量子計算機面前π,現在的計算機就像算盤♀?π。  大數分解上也是如此π。曾經有科學家用1600台計算機⊿?∟,花了8個月的時間?﹡?,成功分解了一個129位大數的質因數↑〇∟,如果用量子計算機可能只需幾秒鐘的工夫ππ。  這一理論上的潛力∵,得到了令人振奮的驗證⌒□〇。去年1月△,IBM發佈了全球首款商用量子計算原型機∟。去年10月?,谷歌公司宣稱用53位的專用量子芯片解決了一個隨機量子線路採樣的數學問題⊙∟⊿。  進步得益於近年來量子計算工程化的推進♀。當前♂,幾乎所有發達國家都把量子計算當作未來技術制高點□,國內外知名的IT公司紛紛涉足量子計算∵。「全球量子計算創業公司超過百家﹡▽,2019年是量子計算髮展高光的一年↑┊。」張輝說∵↑。  落地應用挑戰多  量子計算機前景遠大⊙?,但落地應用長路漫漫⊿⊙﹡。  「研發量子計算機▽♂,首先要足夠多的量子比特〇。」騰訊量子實驗室高級研究員鄭亞銳解釋↑♂□。理論上?△,自然界中一切有量子效應的載體都可用作量子比特?⊙。鄭亞銳說∟⊙,一般認為量子比特數量要達到100萬個⊙⊙,量子計算機才能走向實用↑?。可當下↑,工業界還沒有實現控制100個量子比特□。  穩定性是量子計算機落地應用的另一個重要指標┊∵∴,這就要求較長的相干時間∵▽,以及非常高的保真度〇。「提高比特數量的同時〇▽,又不降低保真度是學術界聚焦的難題⊿♂♂。」鄭亞銳提到π。  經過長期探索△∟⊿,科學家發現超導、離子阱、超冷原子、半導體量子點都能夠用於開發量子計算機┊。這些不同的體系⊙∴﹡,造就了量子計算機不同的技術實現路線□。「每一個體系都有優缺點〇∟↑。」張輝說⊙∴∴,半導體量子點路線操控方便△♂,但相干時間很短;光學或者離子阱路線◇▽,相干時間長π♂π,但可擴展性相對差∟。  目前△﹡?,多數開發者選擇的是超導和半導體兩條路線∵,兩者的工程化、工藝化也推進較快♀⊙□。開發者希望藉助先進的半導體、集成電路工藝┊⌒☆,在推進量子計算機研發之時⊿∟⊙,還為未來量子計算機與經典計算機的潛在融合埋下伏筆?♂⊙。  清華大學量子信息中心終身副教授金奇奐介紹說?π,近年來♂,學界對離子阱路線的基礎研究很多♂⌒,但直到最近幾年⊙⊿,才開始有公司大規模開展離子阱量子計算機的研發♂〇?。軍事科學院國防科技創新研究院研究員強曉剛認為↑,集成光量子芯片技術⌒π♂,是實現大規模可實用化光量子計算系統的重要途徑☆。  從電子管到晶體管┊,再到集成電路♂,隨着材料和工藝的迭代∵〇┊,經典計算機性能不斷提升〇⌒↑。「以此類比♂∵▽,量子計算還處在『電子管的時代』♀♀。」張輝說□π〇,「也許某天人類突然發現一個完美材料♂┊,做出量子計算機就不再難了∴。」  這顯然不是一個人能夠完成的工作△〇⌒。鄭亞銳呼籲∴〇,目前起步階段☆,企業和科研院所應該破除技術壁壘π⌒π,過分強調技術保護不利於量子計算機開發∴。  發展前景待探索  信息技術的進步有時超乎人們想象☆♂。回到1946年◇,誰又能想到⊿,人類首台電腦⌒,這個重達30噸、3層樓高的龐然大物⊙,如今可以濃縮成米粒大小◇。  分享會上科學家預計⊙,未來10至15年量子計算機有望落地應用▽┊,真正實現「量子霸權」﹡↑,為未來的通用量子計算打下基礎∟。  談及我國量子計算機的發展水平∟♂,張輝表示?﹡,與國際「領頭羊」有4—5年的差距△⌒。在他看來▽⊿♂,這些差距主要不在科研♂▽▽,而在工程、工藝方面?。量子計算機是一個整體♀〇,芯片之外▽↑,測控、軟件、算法同樣需要高度重視♂⌒。「哪怕幾根導線之間微弱的干擾∴⊿∟,都會影響整體計算性能∴﹡。」張輝說π﹡。  量子計算機會不會把經典計算機擠下舞台▽↑?分享者認為﹡,兩者不是對抗關係□﹡,量子計算機不會全面替代經典計算機〇〇。經典計算機發展至今♂,已經能處理絕大部分日常任務∵,未來兩者應該兼容、融合﹡∴?。  開發量子計算機有較高門檻∟〇。本源量子公司成立兩年來π,僅硬件投入達5億—6億元∵⊿,而量子計算的主營業務暫時沒有收入♂∵□。本源量子創始人之一、中國科技大學教授郭國平很有信心:「量子計算就像一個山洞∵,我們不知道裏面有沒有寶藏⌒↑∴,但一定要有勇氣衝進去⌒,看看它到底長什麼樣﹡♂〇。」

《 人民日報 》( 2020年04月08日 12 版)

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