什么是量子计算?
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2024-04-26
什么是量子? 量子就是微观世界中的粒子,当粒子之间相互作用所产生的力叫力学;把两者结合在一起就是一种量子力学现象,又可称量子纠缠或粒子纠缠。量子相互纠缠的两大亮点是快和不确定性。由于不确定性,科学家无法在粒子相互纠缠的交流下去控制它们的行为。将其研究应用到计算机加密传输技术上,可以杜绝网络安全问题。另外一个就是量子相互叠加速度极快,能够解决计算机运算缓慢。这就是量子时代的开始!
2017年5月初,中国科技大学潘教授宣布,中国构建成功世界首台经典超越版的单光子量子计算机。在科学界反响很大,讨论也风靡全球。笔者也为之振奋,因为我们国家终于在量子计算机的实验上也挤进了第一方阵。因为,同处该方阵的还有美国的谷歌、IBM、荷兰的Delft 技术大学等。
那么中国的量子计算机和美国的量子计算机,谁的性能更胜一筹?我们一起来看看密码学专家给出的数据分析:中国研究成功的量子计算机是10个量子比特芯片;谷歌在2015年研究成功的UCSB只有9个量子比特。前段时间,美国科技巨头IBM宣布,最新研制的20量子位的量子计算机问世!
量子计算机,正是中国、美国正在激烈角逐的“计算霸权”中最耀眼的一个领域!美国IBM、谷歌是目前相对领先的研制企业中较为知名的两个。如果美国IBM真的研究出20量子比特的量子计算机,那么在运算速度上,美国量子计算机将要遥遥领先中国。
量子计算机除了看速度,还需要看质量灵活性。因为量子相互之间的纠缠也有时间;就是说纠缠也有寿命,它的长短也是考评量子计算机的一个重要指标。我们大家来看一组数据:我们中国的量子计算机纠缠寿命在10.9μs至27.2μs之间,谷歌的UCSB在18.2μs至39.2μs之间,IBM的在20.4μs至44.4μs之间。经过数据对比,在灵活操作,美国要领先中国。
通过对速度和质量的分析对比,中美两国在量子计算机实验的进程中,美国已经领先中国。当今世界能够进入这类尖端科学超级俱乐部,都不是一般的国家。不过,科学前景是的,道也是曲折的。相信中国的科学家有能力反超美国,我们拭目以待
下诺夫哥罗德国立大学是俄罗斯量子物理最好的大学。
学校建于1916年1月31日,位于有俄罗斯第三首都之称的下诺夫哥罗德,是俄罗斯乃至欧洲知名的高等学府,欧洲大学联盟的成员。该校是俄罗斯顶尖二十所大学之一,俄“5-100”计划入选院校。量子物理学是该校的王牌专业,Vitaly L.Ginzburg教授曾在2003年获得诺贝尔物理学奖。大学物理学院是俄罗斯纳米技术,半导体微电子和纳米电子学,新材料物理学,信息技术领域的领先中心之一。与联合国网络物理与技术科学研究所,俄罗斯科学院研究所以及军工综合体的高科技企业密切合作。在电子物理学下的现代微处理器的生产中,大学的技术阈值已达到10 nm。物理系和物理技术研究所从1994年起同处一所教学楼。正是因为这种优势,物理系学生从一年起就能在科学实验室工作,积累实践经验。