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光量子计算机“黑科技”来袭?

导读: 在后摩尔时代,计算机的形态会有什么样的变化,如何可持续地提升计算能力?在最近举办的世界互联网大会上,中科院陆朝阳教授给出了他的答案。

在后摩尔时代,计算机的形态会有什么样的变化,如何可持续地提升计算能力?在最近举办的世界互联网大会上,中科院陆朝阳教授给出了他的答案。

中科院量子信息与量子科技创新研究院教授陆朝阳提到:“对量子物理学基本问题的研究给计算机科学带来了新的机会。”

2017年5月,我国发布了世界上首台超越早期经典计算机的光量子计算机。针对“玻色采样”问题,该原型机的处理速度比目前国际所有实验速度快至少24000倍,同时也第一次超过了人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机。同时,在超导体系,中国科大、浙江大学和我们物理所等合作团队研发了十比特超导量子比特的纠缠,并演示了求解线性方程组的量子算法。最近,我国已经实现了18个光量子比特的超纠缠,进一步刷新了该领域的世界纪录。今年年底,中科院量子信息与量子科技创新研究院将上线高精度十超导量子比特的云计算平台,公众可以在线体验量子计算。

      光量子计算机应用方面,基于“相干叠加”原理,如果有四个量子比特,它可以同时处于16种状态,若能够精确地操纵50个量子比特,计算机就可以有2的50次方的状态同时存在,大约1000万亿这么大的一个数。所以它能够通过一些特定算法的设计,来解决一些重要的特定问题,包括密码破译、大数据分析、人工智能等。

不过,我们目前整个量子计算机的领域远远没有发展到这个水平,总体还处于基础研究的阶段。

光量子计算机离你有多远?

目前,我国量子计算机在密码破译、大数据分析、人工智能等基础领域仍是起步阶段。如果实现这方面研究突破,可以在极短时间内分析大数据,带来更精确的天气预报;更快地对人类基因进行排序和分析,为更多的民众提供个性化药物治疗和医疗保健服务;深度分析空中交通模式,将带来更高效的航线安排,可以有效统筹飞机从而减少出行时间,同样可以应用于高速公路、各种复杂的城市系统网络(电网等),从而达到高效、避免拥堵的目的。因此,如果实现技术突破后,量子计算机未来的应用离我们并不遥远。

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