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China观察丨世界级光量子计算机在中国诞生,中国制造再次成为世界焦点

2017-05-06 中华网

5月3日上午,中科院为量子计算机领域取得的重大成果举行新闻发布会,宣布中国科学家构建世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生。

 

量子计算机是指利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。一台操纵50个微观粒子的量子计算机,对一些特定问题的处理能力甚至比超级计算机更强。如果现在经典计算机的速度是自行车,那量子计算机的速度就好比飞机。


以前,量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而该台原型机将这一理论变成了现实,迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。这是历史上第一台超越早期经典计算机的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。



新华网:

这个临界点中国科学家抓住了

量子计算机到底牛在哪?

想要判断量子计算到底牛不牛,学术界有三个达成共识的指标性节点:计算能力超越早期经典计算机是第一步,再是超越商用CPU,最后是超越超级计算机。在上海亮相的世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机,是由中国科学技术大学潘建伟院士和陆朝阳教授等研制的,它已经比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。专家介绍,这种超级计算能力,将为金融分析、气象预报、药物设计等大规模计算提供全新的方案。量子计算机还可以通过“模拟”,来解决科学研究中的一些未解之谜。据了解,量子计算需要利用大量互相纠缠的量子比特才能实现。而未来实用化的量子计算体系还有很长的路要走。不过这个“第一步”关键点的突破,已非易事。

 

现有经典电子计算机的运算单元,一个比特(计算机专业术语,信息量单位)在特定时刻只有特定的状态,要么0,要么1。而一个量子比特则是0和1的叠加态,因此N个量子比特的存储能力是N个经典比特的2的N次方倍,随N指数增长。对N个量子比特实行一次操作,其效果相当于对经典存储器进行2的N次方次操作,这就是量子计算机的巨大并行运算能力。



人民日报:

量子计算机,未来应用前景广阔

随着大数据时代的到来,对计算能力的需求可以用一个词来形容,就叫做“贪得无厌”。同时,计算能力的强弱也对社会的发展起着至关重要的作用。当人们能够把数据里面有效的数据结果都通过计算给提取出来的话,每一个数据才会成为真正的财富。

 

量子技术领域目前主要有几个方面离实用非常近:量子通信主要是用在保密方面,它可以大大提高信息安全水平。除此之外,量子计算可能很快在某些特定计算方面超越目前传统的超级计算。这些技术在医学检测、药物设计、基因分析、各种导航等方面也将起到巨大的作用,会给我们的生活带来极大的改变。


中国经济网:

在超导量子计算机领域内

我国也获重大突破

量子计算机是国际研究热点,现在进展最快的有3类量子计算机:光量子计算机、超冷原子量子计算机、超导量子计算机。我国科学家5月3日发布的量子计算机成果,其实是两个,分别属于光量子计算机和超导量子计算机范畴。在超导量子计算机领域,我国科学家也取得了重大突破。

 

在超导量子计算机领域,我国科学家也取得了重大突破。在超导体系,2015年,谷歌、美国航空航天局和加州大学圣芭芭拉分校宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵。这个记录在2017年被中国科学家团队首次打破。中国科学家们自主研发了10比特超导量子线路样品,成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠,并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。目前研究团队正在致力于20个超导量子比特样品的设计、制备和测试,并计划于今年年底前发布量子云计算平台。



外媒报道


美媒:

推动量子技术发展成中国发展战略重点

据美国《华尔街日报》网站报道:美国、欧洲、日本以及世界其他地方的科学家们都在竞相探索量子这一亚原子粒子,它不仅神奇,而且有可能蕴含着推动科技进步的巨大力量。

 

但研究人员说,在获得国家支持方面,从事这一领域研究的世界其他国家科学家很难有中国科学家这么幸运。在中国的五年经济规划中,推动量子技术发展被列为了战略重点。中国政府没有披露为量子研究以及建造发射的这颗量子通讯卫星花费了多少钱。但中国2015年用于基础科学研究的资金达到1010亿美元,远远高于2005年时的19亿美元。这些资金中有一部分就用于量子物理领域。预计此次发射将把中国推进到科学界最具挑战领域之一的最前沿。


印媒:

世界首台量子计算机

可令超级计算机相形见绌

印度报业托拉斯报道:中国科学家在中国科技大学先进技术研究院宣布,他们已经成功制造出世界上首台量子计算机,其速度是国际同类实验的2.4万倍,对特定问题的处理能力可令世界上现有的超级计算机相形见绌。这台原型机能利用亚原子微粒之间的相互作用方式进行运算,从而预测高度复杂的光子运动和行为,而普通超级计算机难以预测此类极具不可预测性的运动。

 

这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了基础。



中科院院士、中国科学技术大学

教授潘建伟:

“专用”量子计算机将在特定问题上

超越“超级计算机”


“10年内,超导量子操纵有可能做到100个粒子。到那时,它对某些特定问题的计算能力就可以达到目前全世界所有计算能力之和的100万倍,计算能力将会突飞猛进。”潘建伟说。计算能力极限的大幅提升,意味着量子计算机可以分析更多数据。比如,实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;计算优化的出行线路,让城市减少堵车;识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星。

 

从诞生以来,量子力学就一直在催生众多重大发明,包括原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位等。量子计算机的问世,有助于解决现有计算机也难以解决的问题。潘建伟预测,造出“专用”量子计算机,在求解材料设计、化学研究、物理研究等特别需要、特别有用的问题上超越“超级计算机”,有望在10年出现,最终还将拓展到量子人工智能领域。



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