什么是量子计算?
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2024-04-26
早在2019年5月份的时候,我国正式宣布成功构建了世界首台超越版单光子量子计算机,在全球范围内也是引起了很大的反响。目前来说,在量子计算机的运算速度方面,中国是遥遥领先于美国的,而在灵活操作方面,美国则是领先于中国。总体而言,两国在量子计算机领域的实力不分伯仲。
量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。
量子计算机整机的交付国家主要有美国、加拿大、中国、澳大利亚等。这些国家在量子计算领域具有较强的技术实力和研发能力。
美国作为全球科技创新的领军国家,拥有多家知名的量子计算机公司和研究机构,如IBM、Google、Microsoft等;加拿大的Waterloo大学和皇后大学也在该领域有重要贡献;中国在量子计算领域的研究和发展也取得了令人瞩目的进展,拥有自主研发的量子计算机原型机,并发表了一系列重要研究成果;澳大利亚的量子计算研究中心也是全球领先的研究机构之一。
需要光学,原子物理,量子力学,量子信息学,量子光学等基础。
入门不算难,关键要努力
量子计算机是一种使用量子逻辑进行通用计算的装置。目前,世界上拥有量子计算机的国家有中国,美国,日本,英国,德国,加拿大
12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
“量子优越性像个门槛,是指当新生的量子计算原型机,在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机,就证明其未来有多方超越的可能。”中科大教授陆朝阳说,多年来国际学界高度关注、期待这个里程碑式转折点到来。
“九章”量子计算机比超级计算机“富岳”快100万亿倍
中国科学技术大学潘建伟研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功研制出量子计算原型机“九章”,其处理特定问题的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。
经过二十多年研究攻关,科研团队通过在量子光源、量子干涉、单光子探测器等领域的自主创新,成功构建了76个光子100个模式的高斯玻色取样量子计算原型机“九章”。
实验结果显示,“九章”处理特定问题的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍,同时也等效地比谷歌去年发布的53比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍,成功实现了量子计算领域的第一个里程碑——量子计算优越性。