日本|日本称弯道超车,量子计算机有望超越中美,不过转弯容易翻车哦

有些词汇确实是通用的,日本也有弯道超车的想法。最近日本一篇文章称目前中美日都在发力研制高速量子计算机,竞争非常激烈,虽然目前中美暂领先,但日本有望弯道超车,赶超中国和美国水平。
超导量子计算机
自从2019年谷歌发布了世界首台量子计算机“悬铃木”,其拥有53个量子比特,首次实现了对传统计算机的超越,显示了量子计算机的优越性(当时也称量子霸权),从此之后量子计算机变成了公众眼中的高科技的大热门。
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提出量子效应的爱因斯坦
一年之后,我国推出“九章”量子计算机,量子比特数量达到76个,仅从字面意义上理解运算速度要比“悬铃木”快2^23倍。
但是这个数字比较没有太大意义,“悬铃木”是超导计算机,而“九章”是光量子计算机,前者在极低温下运行,需要庞大的制冷设备,实际使用受限制。光量子计算机则不需要这些,但工程实现难度更大,上限也更高。
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我国九章量子计算机
不过也要看到“悬铃木”是可编程计算机,而“九章”量子计算机是不可编程的,只能针对“高斯玻色取样”任务,从这方面看,“九章”的实用性并不如“悬铃木”。
2021年10月,我国宣布“祖冲之二号”研究成功,具有66个量子比特,这也是属于超导型量子计算机,并且也可以编程。至此,我国量子计算机可算是彻底超越了谷歌“悬铃木”,美国在量子计算机上的领先优势化为零。
祖冲之二号
但是在量子计算机领域并没有一直的领先,竞争的世界永远是你追我赶,相互超越。2021年11月16日,IBM公司发布“鹰”量子处理芯片,量子比特达到了惊人的127个,再次创造世界纪录。
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IBM发布127量子芯片
当然,仅仅从量子比特数量上看是否先进并不严谨,还有错误率、量子比特之间的连接性等方面,也会影响到量子计算机的性能。目前一般使用量子体积来衡量量子计算机的先进程度,霍尼韦尔和剑桥2021年7月发布了1024量子体积的商业量子计算机,号称全球最先进。
目前IBM量子计算机在量子数量方面领先,但是谷歌在低出错率方面有优势。为了不落后,IBM也加紧应对出错问题,并计划2023年推出超过1000量子比特的量子计算机。
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谷歌量子计算机
从目前态势来看,中美是世界量子计算机领域竞争的主导者,虽然美国目前表面上稍微领先,但总体上两国处于交错上升状态。
日本在计算机方面发展也不错,虽然量子计算机方面没有过多的报道,但是在超级计算机领域一向不错,曾多次夺取第一个,目前世界排名第一的就是日本的“富岳”超级计算机。
为了在量子计算机这一领域不落后中美,日本富士通、日立、东芝集团、日本电气以及新兴企业已经开始在量子计算机领域发力,并在“量子退火”、“模拟量子计算机”等方式上面已经取得了突破。
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虽然谷歌的“悬铃木”、我国“祖冲之二号”都是可编程的,但也只是针对随机数的特殊问题,缺乏真正的实用性。目前各国都在争取突破通用性问题,业内预计需要还要20年,但谷歌提出在2029年前率先完成。