印度评论九章量子计算机,张礼立:中国 “九章”量子计算机到底厉害在哪?...

【背景信息】12月4日,《科学》杂志公布了中国“九章”的重大突破。 这台由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等学者研制的76个光子的量子计算原型机,推动全球量子计算的前沿研究达到一个新高度。尽管距离实际应用仍有漫漫长路,但成功实现了“量子计算优越性”(国外也称之为 “量子霸权”)的里程碑式突破。

对我而言,没学过量子力学,也不是量子计算的专家,但多少对这个话题还是非常感兴趣的,毕竟,数字和信息科技的工作中,很多时候也离不开对量子计算有些讨论和学习。 今天周末,我想就借着这个重大的突破事件,和大家聊聊,我眼中的量子计算,不成熟,不正确的地方,还请大家多多教正。

#1. 量子计算要比传统计算机快多少?

据悉,“九章”一分钟完成的任务,超级计算机需要一亿年。 这个说法不太好理解,到底“九章”到底有多快? 我们从 “超级计算机”有多快说起。 “超级计算机”多年前就基本可以实现比我们的家用电脑要快个上千万倍,计算速度差不多也是光速的300多万倍。 您可以简单理解,量子计算就是“瞬间”就完成的事。

潘建伟教授对此表示,光量子计算机可实现的算法称为「玻色取样」,这是在经典计算机上很难有效求解的。如果要将两者作对比的话,利用万亿次经典计算机分解300位的大数,需15万年,而万亿次量子计算机只需1秒即可出结果。

到底多快,就是“瞬间”。

#2. 量子计算这么快的原理是啥?

量子计算快的奥秘是因为:量子世界本质上是平行的

举个例子。 假设我们身处在一个房间里,一堵墙上有2个裂缝。 当您打开电灯的时候,光会瞬间穿过墙壁上的两个裂缝。对,是一瞬间的事情 !现在,假设您面前的一堵墙上有 n 个裂缝,那么,打开灯后,灯光就会瞬间穿越所有墙壁上的裂缝。

现在,我们把房间里灯光比作量子粒子的话,您可以想象,量子粒子,可以在一瞬间,且同时穿过墙壁上所有的洞。所以,量子计算机能够进行高速并行的量子计算,远比传统的计算机有效,就是这个原理。

了解量子计算的“超级并行”下的“瞬间”快,我们再回过头来看现在的通用计算机做个简单的比较。 现在的计算机,其原理就是利用晶体管,控制电平的高低,来表达0或1,而每个晶体管就是一个比特。所有晶体管比特通过电路的串连,计算也只好是一步一步进行。要提高运算速度,那就要突破单位面积内的晶体管数,晶体管数量越多运算能力也就越强。

#3. 那么量子计算有啥用?

有很多朋友也关心,量子计算的作用。简单来讲,现在量子计算还是处于起步的阶段,虽然有突破,但离开通用还有相当的距离,但是,对人类的未来却是意义非凡。

我们使用计算机已经有几十年了,发展也是异常迅猛。 作为地球上最智能的物种,我们正目睹着比人类更为智能的、新的人工智能的出现 ! 而这一切都似乎与摩尔定律所描述的计算力、互联网和物联网的数据爆发性增长以及区块链为代表的生产关系智能算法,这三点的快速发展离不开。

我们现在处在人类历史的特殊时代。目前泛计算机与生物之间可能已经有些个突破口出现了。显然,人工智能的快速发展,包括神经网络、基因分析、大脑仿真、精准医学以及生物和生命科学等都需要数据以及对难以想象的数据需要强大而快速的计算能力,因为算力就是战斗力,而量子计算的强大在于能够提供强大的算力。

未来的通用型量子计算机,可基于非凡的并行计算能力实现金融市场分析预测、道路交通优化、溯源全链密码分析、加速新药研制等现实应用。这时候,就是量子计算和人工智能就会结合,实现人机共生的局面。

再深入一层,我们如果物理学来看世界,自然的根本是“量子”。今天,如果我们人类希望想用计算机模拟自然,要完全实现实现智能,量子的计算机估计是唯一办法了。当然,也要认识到量子计算是一种计算设备,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。

#4. 量子计算的挑战?

量子计算机是一类遵循物理量子力学规律,可以帮助我们人类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,因此,一定有自身的发展挑战。

首先量子比特是相当脆弱的,信息难以保存,微弱的环境噪音就可以毁灭量子特性。因此,能找到任何途径,能实现量子比特在传输可不受环境的干扰和影响,发挥作用,那就是突破了。其次,特别是在如何大幅度提高可集成的量子比特数目(百万量级)的研究上是个大的挑战。

#5. 量子计算离开我们普通应用还有多远?

基本量子计算的发展分为三个阶段,现在已经走完第一阶段。

第一阶段,就是谷歌实现的量子霸权,即针对一些特殊问题,造出一台比目前计算机更快的量子计算机,对于一些超级计算机无法解决的高复杂度特定问题实现高效求解,实现计算科学中“量子计算优越性”的里程碑。第二阶段,希望能够对几百个量子比特,实现一种专用的量子模拟机,用于高温超导机制、特殊材料设计等目前计算机无法处理的问题第三阶段就是争取造出可编程的通用量子计算机。

量子霸权这个词的发明人 John Preskill 在 2012 年提出量子霸权这个概念的时候问过自己,大规模量子计算究竟是非常非常困难,还是不可思议的困难?前者意味着还有几十年的路要走,后者意味着可能还要几个世纪。 今天中国“九章”的重大突破应该是给出了答案。

科学的最高志向从来就是简单和普世。未来,我们把量子计算、人工智能和区块链结合在一起,或许我们人类真的可以孕育出新物种了。相信,未来世界属于量子生命,让我们共同期待。

请让我们一起,向科学家们致敬 !

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/395293.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

手机web网页制作的认识(有关meta标签)

近日以来一直在看JQuery Mobile 一个手机开发框架&#xff0c;说实话真的很头疼的~~~~ 因为里面有很多的属性、方法和事件~~~ 下面是手机网页的一些认识&#xff1a; 一、<meta name"viewport" id"viewport" content"widthdevice-width, initial-s…

包打包和解析过程 unity_Unity学习—资源管理概览

本文介绍了 Unity 常用四种默认路径&#xff0c;以及 AssetDataBase、Resources、AssetBundle 和目前最新的 Addressable 四种资源管理方式文中所有 API 均以版本 2019.3 为准本文原地址&#xff1a;Unity学习—资源管理概览资源路径Application.dataPath官方文档只读&#xff…

graphql tools_声明式GraphQL:编写更少的代码,并使用graphql-tools完成更多工作

graphql toolsI’ve been working with GraphQL for a few months now, but only recently began using Apollo’s graphql-tools library. After learning a few idioms, I am able to mock up a functional API quickly. This is largely due to its low-code, declarative a…

用idea搭建SSM项目,原来这么简单

目录 前言软件环境创建项目数据库文件配置文件pom.xmllog4j.propertiesjdbc.propertiesapplicationContext.xmlspring-mvc.xmlweb.xml运行项目编写代码前言 前阵子突发奇想&#xff0c;想学习下SpringMVC的源码&#xff0c;于是打算用idea搭建一个简易的maven版SSM案例&#xf…

浙江理工大学计算机组成原理试卷,浙江理工大学计算机组成原理设计试题.doc...

计算机组成原理课程设计报告2013/2014第二学期指导教师&#xff1a;许建龙 张芳班级&#xff1a;12计科2班姓名&#xff1a;学号&#xff1a; 计算机组成原理大型实验任务书(计算机12级1、2、3班和实验班)实验目的&#xff1a;深入了解计算机各种指令的执行过程&#xff0c;以及…

mac vagrant 虚拟机nfs挂载点

需求&#xff1a;在mac 上安装了虚拟机&#xff0c;虚拟机系统为centos6.5&#xff0c;现在希望讲虚拟机上点目录通过nfs共享给mac使用 下面主要描述通过nfs共享目录给mac调用的过程 过程参考网址&#xff1a; http://www.moqifei.com/archives/1534 &#xff08;我主要参考的这…

nodejs中require的路径是一个文件夹时发生了什么

node中使用require的时候如果路径是一个文件夹时&#xff0c;或者特殊的情况require(..);require(.); 这是node实战这本书里说的情况&#xff0c;但是我在node6.9版本中发现不完全是这样&#xff0c;可能是后来做了修改。下面说说在6.9下require路径的过程。 这里以require(.)说…

python调用ctypes中windll中的方法超时处理_python中使用ctypes调用MinGW生成的动态链接库(dll)...

关于gcc编译dll的我就不说了&#xff0c;网上举例一大堆&#xff0c;下面以g为例。假设有一个test.cpp文件如下&#xff1a;extern "C" {__declspec(dllexport) double add(double x,double y);}double add(double x,double y){return xy;}在MinGW中使用g编译&#x…

惯用过程模型_惯用的Ruby:编写漂亮的代码

惯用过程模型Ruby is a beautiful programming language.Ruby是一种美丽的编程语言。 According to Ruby’s official web page, Ruby is a:根据Ruby的官方网页&#xff0c;Ruby是&#xff1a; “dynamic, open source programming language with a focus on simplicity and …

采用晶体管为基本元件的计算机发展阶段是,计算机应用基础知识点

第一章 计算机基础知识1、计算机发展阶段第一代&#xff1a;电子管计算机采用电子管为基本元件&#xff0c;设计使用机器语言或汇编语言。要用于科学和工程计算 第二代&#xff1a;晶体管计算机采用晶体管为基本元件&#xff0c;程序设计采用高级语言&#xff0c;出现了操作系统…

springcloud系列三 搭建服务模块

搭建服务模块为了模拟正式开发环境,只是少写了service层直接在controller里面直接引用,直接上图和代码:更为方便: 创建完成之后加入配置: pom.xml文件: <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <project xmlns"http://maven.apache.org/POM…

P1801 黑匣子_NOI导刊2010提高(06)

题目描述 Black Box是一种原始的数据库。它可以储存一个整数数组&#xff0c;还有一个特别的变量i。最开始的时候Black Box是空的&#xff0e;而i等于0。这个Black Box要处理一串命令。 命令只有两种&#xff1a; ADD(x):把x元素放进BlackBox; GET:i加1&#xff0c;然后输出Bla…

MySql模糊查询

常规like的使用限制&#xff1a; 1. like %keyword &#xff1a;索引失效&#xff0c;使用全表扫描。但可以通过翻转函数like前模糊查询建立翻转函数索引走翻转函数索引&#xff0c;不走全表扫描。 2. like keyword% &#xff1a;索引有效。 3. like %keyword% &#xff1a;索引…

python psycopg2使用_python 操作数据库:psycopg2的使用

1 conn psycopg2.connect(database"testdb", user"postgres",password"cohondob", host"127.0.0.1", port"5432")这个API打开一个连接到PostgreSQL数据库。如果成功打开数据库时&#xff0c;它返回一个连接对象。2cursor c…

软件测试人员棘手的问题,Èí¼þ²âÊԵļ¬ÊÖÎÊÌ⣺ÈçºÎ±ÜÃâÖظ´ÌύȱÏÝ...

¡¡¡¡£££©£¡££¡££££©©£¡¡¡¡¡BUG£££¢¡£££¡££¡£¡£——£…

机器学习实用指南_机器学习方法:实用指南

机器学习实用指南by Karlijn Willems通过Karlijn Willems 机器学习方法&#xff1a;实用指南 (How Machines Learn: A Practical Guide) You may have heard about machine learning from interesting applications like spam filtering, optical character recognition, and …

本地仓库settings.xml中使用阿里的仓库

背景 当前使用eclipse自带的maven碰到两个蛋疼的问题&#xff1a; maven在国内使用如果不进行FQ则会痛苦不堪如便秘。maven下载大量jar包导致某盘不够用&#xff0c;需要换大的分区。因此为了解决这个问题就介绍两个eclipse配置&#xff1a;maven本地路径配置和maven外部路径配…

day6_python之md5加密

#md5是不可逆的&#xff0c;就是没有办法解密的 Python内置哈希库对字符串进行MD5加密的方法-hashlibimport hashlib def my_md5(s,salt): #用函数&#xff0c;为了提高代码的复用率s ssalt #1.必须是字符串news str(s).encode() #2.字符串需要encode编码后&#xff0…

异步服务_微服务全链路异步化实践

1. 背景随着公司业务的发展&#xff0c;核心服务流量越来越大&#xff0c;使用到的资源也越来越多。在微服务架构体系中&#xff0c;大部分的业务是基于Java 语言实现的&#xff0c;受限于Java 的线程实现&#xff0c;一个Java 线程映射到一个kernel 线程&#xff0c;造成了高并…

win7打开计算机死机,怎么样解决Win7系统运行程序引起的死机问题

Win7系统不仅需要使用到电脑中自带的一些程序&#xff0c;同时&#xff0c;也需要在win7旗舰版电脑中有选择的自己去安装一些程序。但是经常有用户会碰到Win7电脑突然跳出运行程序未响应&#xff0c;出现电脑死机的情况&#xff0c;特别是开的浏览器窗口多的时候更是死机的频繁…