《这个比较厉害》

2020-12-04  本文已影响0人  Jeff随笔

中科大潘建伟研究团队建造的“九章”量子计算原型机,实现了76个光量子的分发,超越谷歌量子计算原型机“悬铃木”的53个光量子分发,理论上成为全球最快的计算机,比目前全世界最强超算,日本的“富岳”号还要快100万亿倍。同时,我国在美国之后第二个实现了“量子优越性”。

量子技术是当代比较前言的技术,虽然早在1900年就由德国科学家普朗克提出了“量子”的概念,量子的很多应用也已经在科研和生活实践中实现。但是,量子领域的“量子通讯”与“量子计算”却是最近两十年兴起的,也是现代科学的最前沿。量子技术与5G都是各个科技大国争夺的焦点,欧洲,北美及东亚各国也都在这些领域展开了激烈的角逐。目前看来,中国在量子技术和5G应用方面都已经占了先机。

2016年8月16日,世界第一颗量子通讯卫星“墨子号”的升空,标志着量子通讯时代的到来,也是中国在量子研究领域领先世界的证明。2018年1月,中国与奥地利之间通过墨子号卫星实现了7600公里的量子密钥分发,并成功地进行了视频通讯。

在量子计算领域,中美各有优势,你追我赶。譬如2019年9月,谷歌就已经制造出了53个光量子的计算机原型,暂时领先中国一步。而这次中国团队的76个光量子分发,一举实现了赶超,使中国的量子计算后来居上,并且遥遥领先。

量子技术对比传统的电子技术有它特殊的性质。在微观物理世界里,量子是小到不能再小的基本粒子,将量子技术引入通讯与计算,可以实现性能方面质的飞跃。量子有“不可克隆”,“不可区分”,“叠加”与“纠缠”等特性,将量子纠缠原理用在通讯方面,可以实现信号的高度保密传输,以人类目前的技术,无法进行破解,这就为通讯的安全提供了强有力的保障。另外,利用“量子叠加”的特性,可以在计算机中实现并行计算,就是通常所谓的“0”与“1”同时存在,极大地提高计算性能,具有传统计算机无可比拟的巨大优势。

量子计算机比传统计算机要快N个数量级,传统计算机需要很多年才能完成的计算量,量子计算机可能在短短的数秒钟就能完成。量子通讯与量子计算一旦完全实现,对未来科技的影响将是颠覆性的。目前世界最快的超级计算机“富岳号”,运行速度为44.2亿亿次/秒钟。而未来的“量子计算机,比现在的富岳还要快100万亿倍,将它用于科学研究,科学技术用突飞猛进形容恐怕是嫌太慢了,很多现在还无法实现的科技,用量子计算机去辅助开发可能就是只争朝夕的事。譬如,未来的天气预报将会十分精准,药物实验的时间大大缩短,武器的模拟也非常方便,常规加密密码的破解轻而易举,设计新材料,各种模拟实验与计算都简单易行。总之,量子计算机的应用前景非常广阔,它将极大地改变未来人们的生活方式。

正因为量子计算有巨大的优势,各个国家都在投入大量的科研力量,抢占制高点。但目前中国已经在量子通讯方面保持着领先,量子计算也正在实现赶超。还有,我们的5G应用场景越来越广泛,正在改变着我们的生活。可以预见,新技术带给我们的未来,前景将是多么美好。

最后,衷心祝愿我们的科学家再接再厉,再创佳绩,不断攀登科学高峰。

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