中國造世界首臺量子計算機 什麼是量子?量子計算機有什麼意義?

量子計算 通信 地球 智能家居 木螞蟻 2017-05-06

中國造世界首臺量子計算機 什麼是量子?量子計算機有什麼意義?

一切物質,都是由各種粒子構成。量子,可以簡單的視為構成粒子的最小的單位。量子,具有波粒二象性。類似“一隻蝴蝶,在亞馬遜煽動一下翅膀,就可能會在其它地方引起颶風”(蝴蝶效應),任何一個量子(或者粒子),跟其它任何一個量子(或者粒子)均存在在一定的關係和聯繫,任何一個粒子發生改變,都會對其它所有粒子產生影響。

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比如地球上的一粒灰塵的“運動”,都會對無數萬億光年外的一粒“灰塵”造成“影響”,只不過,這種“影響”非常非常非常小,小到無法測量、無法形容!而這種“影響”的速度,超越光速!可以簡單把兩個量子之間的“影響”理解為地球與太陽,既有“引力”(萬有引力),又有斥力。

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這就意味著,一旦能夠利用這種“影響”,可以實現超越光速的通信。這種通信,不僅速度快到不可以想象,加上其它量子技術,使得破解通信數據,難得無以附加,數據安全性得到保障,數據傳輸量遠超人類想象。當然目前還在最原始階段。

那麼量子計算機又是怎麼一回事?

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先說說為什麼需要量子計算機。目前,計算機技術幾乎快到瓶頸了,個人電腦芯片目前規格為14nm,10nm即將開始大量生產,未來不遠時間,7nm也會開始商用,1nm目前已經有進展,但是1nm以下,還能保持這個速度麼?毫無疑問,芯片研發將會越來越難,各種技術幾乎達到極致,摩爾定律將會失效。但是,數據量並不會停滯!未來,數據將會大爆發!8K視頻將會得到廣泛使用,物聯網將接入數不清的設備,智能家居接入各種家用設備及數據,5G甚至6G的使用,人工智能、無人駕駛、機器學習、大數據的發展等使得數據將幾何級數增長,現代計算技術相對於未來那個高度發達的時代完全不夠用。那麼就需要一個性能極其強大機器參與計算,而現代計算機技術達到瓶頸,量子計算是必由之路。而且,那時候,量子計算,是一起的基礎,比現在計算機技術更加重要,所以,量子計算,是關係國家發展命脈的技術,極其有必要發展。值得慶幸的是,潘建偉教授的量子研究成果,處於世界領先地位,中國的量子計算機,目前處於領先地位。

中國造世界首臺量子計算機 什麼是量子?量子計算機有什麼意義?

什麼是量子計算機?傳統計算機,可以簡單的理解為,一臺識別二進制的機器。所有東西,對於電腦來說,都是二進制的0,1。比如一個燈泡,有開、關(亮,不亮)兩種狀態,一切事情,都可以有多個開、關(亮、不亮)來表示、記錄、操作等(只不過人識別不了,機器能夠識別)。一件事情,一個動作,越複雜,需要越多的“燈泡”來記錄、表示。比如,2個二進制數,最多表達四種情況,00,01,10,11;而2個10進制數,最多表達100種情況,00,01...,99;第一種類似傳統計算機,第二種類似量子計算機;就像燈泡,不僅有了亮、不亮的狀態,還把亮度分為無數個維度,亮度為1,2,....,無窮大。所以,理論上,量子計算機的計算效率,是傳統計算機的幾乎是無數倍(當然只是理論上)。世界第一臺量子計算機----中國產量子計算機,是世界第一臺傳統計算機(美國賓夕法尼亞大學“埃尼阿克”)的幾十至幾百倍。當然不能和最先進的比,畢竟,量子計算機剛開始研製。

希望能夠一直保持量子計算技術的優勢,在不遠的未來,它很可能影響並決定,中國是否能夠重新走向巔峰,因為畢竟未來一切計算的基礎,可能完全建立在量子計算機技術之上。

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