量子技术|中国量子计算机有多牛?比日本快了一亿亿亿倍,美专家吓坏了



量子技术|中国量子计算机有多牛?比日本快了一亿亿亿倍,美专家吓坏了
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【 量子技术|中国量子计算机有多牛?比日本快了一亿亿亿倍,美专家吓坏了】图为量子计算机
作为未来计算机技术发展的新方向,量子计算机一直以来都是全球各个国家大力研究的对象,而中国研究的量子计算机九章二号又火了,足足比日本快了一亿亿亿倍,关于这台计算机的能力,中国专家只说了这样一句话,在求解高斯玻色取样问题时,九章二号1毫秒可算出的问题,全球最快超算需30万亿年,单这一句话就让日本一脸惭愧的同时,也把美国专家吓坏了。到底是什么样的计算机,中国这台量子计算机究竟有多牛?
这台由中国自主研制的超导量子计算机,是构建了113个光子144模式的量子计算原型机,并实现了相位可编程功能,完成了对用于演示量子计算优越性的高斯玻色取样任务的快速求解,并且拥有能够操控66个量子比特的能力,据实验数据显示,九章二号的特定算法能力,超过了传统计算机的上亿倍,它的运算能力足以可以甩出日本研发的超级计算机一个银河系,这一度也让国内不少专家呼吁,要把它尽快列入禁止出口名录,以防相关技术的泄露。

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图为九章二号量子计算机
那么,要了解量子计算机,首先就需要清楚传统计算机,即电脑的工作原理,人们之所以能够在电脑上浏览各种各样五彩缤纷的数据,是因为所有信息都在电脑的硬件设备里进行了快速加工处理,然后才以图片,文字和视频的形式展现在显示器上,而电脑在处理包括文字在内的杂乱信息时,会把它们转化为0或1这两种本质是信息的数字,也叫比特,然后再进行各种形式的传输,运算和储存,这样的过程就被叫做计算,因而这也是电脑一直被称为计算机的原因。
但与电脑不同的是,量子计算机的比特除了能够表示0和1之外,还能表示二者乘以一个系数再叠加,其中系数只要不同,叠加的形式也会多种多样,比如只有0和1构成的四位数中,一共有16种排列方式,假如0010是正确答案,那传统计算机会按照某一个顺序,依次进行试错分析,如果得出的结果并非0010,那将会重头开始进行新的一次计算,这一过程步骤繁多且浪费时间,很影响信息处理的速率。

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图为量子计算机
而这台超导量子计算机则能在得到数据的一开始,就能全部摆出这个排列组的16种可能,并将其分为单独的16组信息同时进行试错,这样便能很快找到答案,传统电脑需要反复执行十几次的步骤,而九章二号只需要一次,另外,量子计算机的神通广大远不止于此,在以往的药材研发过程中,一款新型药的研制需要许多年,这其中的大部分时间都花在相关成分化学结构的计算上,如果能把量子计算机运用到这个领域,那么在节省药物研发成本的同时,也大大提高了药品研制的速度,尤其对于一些特效药的研制,能够起到难以估量的影响。

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图为量子计算机


不仅如此,量子计算机还能够服务于气象预测和交通调度等诸多领域,九章二号量子计算机的研制成功,标志着中国的量子计算机技术世界顶尖,甚至让原本西方各国引以为傲的硅基超级计算机,黯然失色,值得注意的是,中国在量子计算机技术领先世界的同时,也成功实现了量子通信,这也足以证明在量子技术领域,中国逐渐打破美国一直以来的绝对优势,在未来,随着量子技术的广泛普及,量子计算机或许将有机会走进千家万户,从而让人们的生活更加便捷。