世界上最多的图片(最害羞的吉尼斯纪录)
5月8日 , 世界上量子比特数最多的超导量子系统在中国诞生了!站在第二次量子革命崛起的起点 , 中国成为第一梯队,这将是中国有基础、有能力全面介入和参与的第一次技术革命 。
天下第一!62位!
量子计算原型“祖冲之”问世 。
近日,中科院量子信息与量子科技创新研究所潘建伟、朱晓波、彭承志组成的研究团队成功研制出62位可编程超导量子计算原型“祖冲之” , 并在此基础上实现了可编程二维量子行走 。
要说明祖冲之到底有多强 , 首先要明白一个问题 。什么是量子计算机?
量子计算机和我们一般理解的计算机有很大的不同 , 在计算形式上有本质的区别 。日常生活中使用的计算机通过打开和关闭电路进行计算 。无论是屏幕上的图像 , 还是输入的汉字 , 都会在硬件电路中转换成1和0 , 然后传输、计算、存储 。量子计算机以量子的状态为计算形式 。目前量子计算机主要使用原子、光子等物理系统 。不同类型的量子计算机使用不同的粒子,比如我们研究团队去年底开发的量子计算原型 。第九章是光量子计算原型 。
那么,量子计算原型的“算术”到底有多强?实验结果显示,《九章》处理具体问题的速度比目前世界排名第一的超级计算机快100万亿倍!成功实现了量子计算领域的第一个里程碑——量子计算的优越性 。
二维超导量子位芯片示意图,每个橙色十字代表一个量子位 。
中国科学技术大学潘建伟院士成功研制的超导量子计算原型“祖冲之”,是目前世界上超导量子比特数量最多的,操纵的超导量子比特有62个 。
那么,最大量子比特数是什么意思呢?
中科院科学传播研究中心副主任袁兰峰解释说:“首先,它实现的是量子随机行走 , 在62个棋盘上创造空个空间 。有了这样的模型 , 就可以实现普适的量子计算 , 也就是说 , 量子计算可以实现的任何功能和计算任务,都可以通过这样的方式实现 。”
不可或缺且不可预测
“世纪幽灵”量子到底有多神奇?
“什么都不能决定,量子力学 。”以前人们说起“量子”,第一感觉是深奥 , 陌生 。如今,量子和量子产品作为世界上最先进的技术,正逐渐走进我们的生活 。
1.什么是量子?
物质的最小单位是基本粒子,而量子是质量、体积、能量等各种物理量的最小单位,也是以一定的粒子状态存在的 。比如光,我们看到的是一整片的亮度,但是如果进入微观世界,我们可以发现这片光是由无数的光子组成的 。想象一下,我们每一次举手,每一个手势 , 甚至每一次呼吸,都有万亿个量子在运动 。看不见摸不着,却又真实存在,所以又被称为“世纪幽灵” 。
2.量子有什么特点?
量子作为各种物理量的最小单位,已经不能再分了,但并不意味着每个量子都是不可变的 , 因为它也是不确定的 。
中科院物理所固态量子实验室主任范航曾经举过一个例子:一个圆柱形的水杯 , 从前面看是长方形的,但是从上面看 , 我们会看到一个圆形 。不同的态可以从不同的方向读取 , 任何外部的探针都会对量子态产生干扰,这就是量子的不确定性,也称为量子的不确定性原理 。此外,量子还具有波粒二象性、量子隧穿、量子纠缠、量子叠加等特性 。
问:量子能做什么?
当然,我们讲了这么多量子的神奇性质,是为了知道它能做什么 。例如,科学家利用“量子叠加”原理开发了一台超导量子计算机 。所谓“量子叠加”,是指一个量子可以同时存在于几个状态 。形象地说,就像孙武空的划分 。遇到大量敌人的时候 , 孙武空会从后脑勺拔出三根救命毛,变出无数的分身,一群猴子一起打怪物,战斗力自然是几何级提升 。
量子也是如此 。科学家利用它的除法,让我们的计算机实现了千篇一律的运算,比如10的90次方,这比宇宙中所有的粒子都多 。普通计算机分解这样一个天文大数需要15万年,而未来的量子计算机只需要几秒钟 。
中国在量子科技领域位居第一梯队
“量子+”产业集群深耕齐鲁
诚志智库14日发布的《2021年全球量子信息发展报告》显示,我国量子通信领域发表论文数量长期处于世界前列;2020年,量子计算和量子测量领域的论文发表数量仅次于美国排名第二 。
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