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简化的超级计算机就要来了,正加快步入大众生活的脚步。也许未来世界真的会完全颠覆过去甚至是当下所有人的认知。据相关媒体报道称,谷歌于12月9日透露了一个重大信息。
那就是最新量子芯片Willow可以做到在5分钟之内完成一项超复杂的计算。而这项计算如果让超级计算机来完成,所耗费的时间会超过宇宙存在的时间。暂且不论说法是否有些夸张。
但仅仅在两相对比之下也可看出,这一量子芯片的强大之处。而且对比的超级计算机还是当下运行速度最快、科技程度最高的超级计算机,这说明量子芯片带来的变革会颠覆全世界。
很可能比互联网+的时代还要惊人。而互联网+已经让人类在诸多领域享受到便捷性的好处,如果万物互联真的能在未来实现,也许空间和时间的距离都不再是距离,人类将无比强大。
就如同传说当中的巨人一般,可以做到上天入地无所不能的程度。但值得注意的是,谷歌当下只是破解了世界性难题而已。这一难题曾困扰了领域当中的无数研究者长达三十多年时间。
专家也称,量子计算分为四大阶段,目前科技正处于第三阶段前夕。要想走完这两个阶段,恐怕还要花费不少时间。那么什么是量子计算呢?为什么说量子计算会给世界带来变革?
量子计算其实并不是一个新鲜的概念,相反早就有科学家提出了。传统计算机使用的最小的信息载体是比特,可比特只有0和1,也就是二进制。但量子却可以超出二进制的固有局限。
比如传统计算机一次只能显示一种事物存在的状态,但量子计算机却可以做到一次性地将16种状态完全显现出来。所谓的量子计算完全可以反过来说将量子当成了最小的信息载体。
在传统计算机已经带给世界巨大变革的情形下,超出传统计算机数十倍的量子计算机无疑会给世界带来巨大变革。值得注意的是,谷歌并非唯一一家致力研究量子计算的科技巨头。
像英伟达、微软和IBM也在研究这项技术。除此之外,这一领域还囊括了不少小微企业和大学的相关研究人员。可以说,从业数量非常庞大。而这么多人都投身到量子计算领域中。
这就只能说明量子计算的前景非常广阔。有意思的是,谷歌在宣布取得重大突破后,市值便在短短一夜时间暴涨8120亿元,约合1120亿美元之巨。由此可见,不止科学家很关注。
就连无数投资者也极为关注量子计算这一前沿领域。可惜的是,谷歌是美国的公司,所代表的是美国芯片取得重大突破。可能有朋友不禁要问:国产芯片进展如何,有没有实现突破呢?
或者说国产芯片能不能在未来做到追赶美国并且青出于蓝的程度?其实当下的我国也在量子计算芯片不断深耕,并且在今年4月之时成功研制出504比特超导量子计算芯片“骁鸿”。
据悉,该芯片刷新了国内超导量子比特数量的纪录,各项关键指标有望达到国际先进水平。等到发展成熟之后,我国还会向全球开放,致力于同全球共享这一具有变革性的前沿成果。
另据专家表示,团队正在“骁鸿”的基础上研发超过1000比特的超导量子计算芯片。不难发现,我国选择的路径仍然是“小步快跑”绝对谨慎的容错态度。而不是向欧美国家一般。
500比特超导量子计算芯片成功研制出来后,就轮到1000比特;1000之后可能是2000或3000......值此以往,以万比特为单位的超导量子计算芯片可能还需要一段时日才能横空出世。
值得注意的是,我国虽然在超导量子计算芯片上迈步幅度不大但在超导量子计算机领域却是无可争议的王者。比如我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”已与今年1月运行。
据悉,该量子计算机搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”,是我国目前最先进的可编程交付的超导量子计算机。相较于欧美国家还没实现量产而言,在这一领域我国已实质性领先。
欧美国家和我国采取的路径不尽相同:欧美国家是先研究强大的芯片,而后给芯片配备强大的计算机;而我国选择芯片计算机配套研究,并争取做到早日量产,在实践中不断改进。
我国突出的实际是实用性的特征;而欧美国家突出的是先进性的特征。对于欧美国家来说,他们有能力也有基础攻克重大难题,因此可以无脑研究。但我国不能同欧美国家完全相同。
这是因为惠及民生的实际需要摆在了首要位置,而且摸着石头过河是一个惯例。按照“悟空芯”里拥有的72个工作量子比特和126个耦合器量子比特来看,悟空现在还在拜师学艺。
等到“学成归来”也就是研究人员研发出了更加强大和先进的量子芯片之后,悟空就可以做更多事情发挥更重要的作用。72比特“悟空芯”是我国第一条量子芯片生产线研制出来的。
目前该生产线规模正在扩大。谷歌在宣布重大突破的同时也回应了一些人对商用量子计算机的期待:要到2030年才能看到商用量子计算机。未来量子计算还将面临一系列重大挑战。
目前谷歌大约完成了计划的一半,但就我国、美国和日本都布局了量子计算来看,量子计算引领的科技革命将会是不可避免的重大变革事件。当量子计算机进入商用,世界会更微小。
与此同时,驾乘量子飞机冲破云霄的场景将可能会完全实现。一如科幻小说《三体》当中所说的那般,不同科技水平之间的战斗关键就在于量子纠缠。但量子计算并非半点缺陷也无。
相反,量子比特极其脆弱,环境对于量子计算的影响很大。但如果要加大量子规模,则可能会出现错误累积越来越多。这样的悖论现在还困扰着科研人员并且量子拥有不可克隆性。
这意味着对量子比特的规模控制至关重要。总之,国产芯片和美国芯片选择的路径不尽相同。不能简单通过数据对比就得出结论,相反,国产芯片和美国芯片需要综合更多因素来对比。
参考资料:
【光明日报】中国首颗超500比特超导量子计算芯片发布丨光明日报
中国首条自主超导量子计算机制造链启动升级扩建丨中新网
中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”今日上线运行丨红星新闻
谷歌量子芯片两大突破:5分钟顶最强超算10²⁵年,解决了近30年的难题!专家称量子计算分四个阶段,目前正处于第三阶段前夕丨每日经济新闻
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