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新华社聚焦量子计算:一场接近“突破点”的竞逐

2018-01-22 14:15:16      参与评论()人

新华社北京1月22日电,5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场你追我赶、争相领先的激烈竞逐近年来正在量子计算领域上演。

传统计算机要100年才能破解的难题,量子计算机可能仅需1秒,如此“洪荒之力”、酷炫前景各国岂能袖手旁观?

去年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型机,量子计算领域的竞争进入关键阶段。

聪者听于无声,明者见于未形

当魔幻般的理论在现实中推动进步,各国的科研实力体现无疑。

在IBM公司宣布成果的半年前,中国科学家已发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。

从个位数到几十量子比特的进展,各国你追我赶,这到底是为什么?

从1970年到2005年,正如摩尔定律预测的一样,每18个月集成电路上可容纳的元器件数目约增加一倍,计算机的性能也相应提升近一倍。但2005年后这种趋势就开始放缓,极其微小的集成电路面临散热等问题考验。

如果按这个趋势继续发展,当集成电路的尺寸接近原子级别的时候,电子的运动也不再遵守经典物理学规律,这个时候量子力学将起到主导作用。

上世纪80年代,科学家就已预言问题所在,并提出量子计算才是方向。这也不约而同成为各主要国家关注的焦点。

传统计算机的基本数据单位是比特,而量子计算机以量子比特衡量。有观点认为,如果量子计算机能有效操纵50个左右量子比特,能力即超过传统计算机,实现了相对传统计算机的“霸权”。这种“量子霸权”正是各科研机构竞相追逐的目标。

近来,科技巨头纷纷宣布重要进展。除IBM的50量子比特计算机原型,英特尔也在1月份宣布研制49量子比特的测试芯片。但这些企业没有发布详细性能报告,用词离不了“原型”和“测试”,更没有宣称已经实现“量子霸权”。

这是因为量子比特光有“数量”不够,还得有“质量”,即通过纠缠等方式操纵量子比特互相关联,才能有效利用它们进行量子计算。中国科学技术大学潘建伟团队去年5月实现的10个超导量子比特纠缠,就是有“质量”的量子比特,但离“量子霸权”还有相当距离。

关键词:量子计算
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