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18个量子比特纠缠究竟是什么水平?量子计算机离我们还有多远?
量子计算机是未来计算机发展的重要方向。1982年美国著名物理学家理查德首次提出利用量子体系实现通用计算的新奇想法后,1985年,英国物理学家大卫·杜斯提出了量子图灵机模型,量子计算机概念正式诞生。量子计算机使计算机的概念焕然一新,甚至相当于重构了一个新的世界。经典计算机由电子组成,但量子计算机却是根据量子力学的规律来运行的,量子计算机概念的诞生,直接颠覆了经典计算机的传统概念。
量子计算机的研制成为21世纪的一个新热点。目前,国外如谷歌、微软、IBM等高科技巨头纷纷强势介入量子计算研究,并且频频发布好消息,但是,尽管IBM、英特尔、谷歌等宣布实现了量子计算机原型机,但真相是这些量子比特并没有形成纠缠态,单纯比拼物理量子比特数,在量子计算机应用方面并没有太大实际意义。
日前,我国量子领域顶级科学家潘建伟及其团队在国际上首次实现了18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大量子纠缠态制备的世界纪录,标志着我国在量子信息领域走在了世界前列,首次完成了对18个量子比特的262144种状态的同时测量,实现了不同自由度量子态之间的确定性和高效率的相干转换。
量子计算机是真正意义上的并行计算机,运行速度是现在经典计算机不能相比的,如果把经典计算机比成一种单一乐器,那么量子计算机就像一个交响乐团,一次运算可以处理多种不同状况。一个40光子纠缠的量子计算机,在很短的时间里就能解开1024位的经典计算机需要数十年解决的问题,50个光子纠缠就能让量子计算机的计算能力超越天河二号。
量子计算机的数据处理能力是惊人的,500个量子比特的纠缠,可以同时产生2的500次方种操作和运算,是真正意义上的并行运算,这个数字比地球上已知的原子数还要多。目前世界上最安全的密码,在量子计算机面前,也只能表现的和弱密码一样不安全。
前途是光明的,道路是曲折的。量子计算机是一款焕然一新的计算机,是未来信息处理、数据计算的主要发展方向。但是,现在量子计算机还处在一个初级的发展阶段,目前研制成功的某些所谓的“量子计算机”,还不能称之为是“真正”的量子计算机,只能在特定算法模型的基础上解决一些专项问题,还没有一个完全成熟和通用的算法模型来解决所有的逻辑处理问题。
那么,量子计算机到底离我们有多远?真正的量子计算机何时才能出现?世界各国的众多科技巨头正在以巨大的热情,追寻着量子计算机的梦想。中国科学技术大学教授、中国科学院院士潘建伟曾表示,要造出有一定应用价值的量子计算机,我们至少还需要努力10到20年。
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好多人都吃不上饭,为什么还要探索宇宙?
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  有这么多人吃不上饭,为什么还要探索宇宙?大凉山的孩子这样穷,为什么还要办奥运?根本走不进千家万户的技术,为什么还要坚持研发?相信这些问题都曾困扰过你我。
  1970年,一名赞比亚修女致信NASA航行中心科学副总监史都林格博士,问了同样的问题。博士很快回了信,NASA随后以《为什么要探索宇宙》为标题,将这封真挚的回信发表。
  文章的大体意思是:饥饿和贫穷,并不是单单靠取消火星探索计划,就能够轻易实现的。相反,太空项目最能为这些问题做出大贡献!人造地球卫星是最好的例子。卫星能在短时间内扫描大片的陆地,同时能观察、计算农作物生长所需要的多项指标,这能为农作物年产量带来十亿美元的提升。
  更好的例子――登月工程,这需要史上前所未有的高精度和高可靠性。为此,我们要寻找难以想象的新材料和新技术。这些新技术同样可以用于地面上的工程项目。每年,大约有一千项太空新技术被用于日常生活中,将产生数倍于原始花费的收益。
  你可能会问,为什么先设计出登月舱的维生系统,而不是心脏病患者的远程体征监测设备呢?答案很简单:解决工程问题时,重要的技术突破往往并不是按部就班、直接得到的,而是来自能激发出强大创新精神的事业!太空旅行无疑符合。
  懂了这个道理,生活中的很多事情似乎也有了合理的解释。素有“液晶之父”美誉的,是世界第一个可以制造8K液晶产品的公司,该产品研发工作的复杂程度是过往产品完全无法比拟的。许多人质疑,走不进千家万户的产品,研发用?正如《Why explore space》一样,这项研发带给夏普全新的技术、挑战和进取精神。将如此高端的技术应用于当前的AQUOS 4K产品中,将带给许多家庭更叹为观止的!
  看夏普当前的最新力作XU35A/XU30A,4K分辨力的液晶面板,却能挑战8K的清晰度!特有新一代四色技术+X8-MEP专业图像处理引擎,成就极致细腻的8K清晰度电视。现在的你我,再也不会错过每一出真实的细节,这难道和夏普团队身先士卒的创新无关吗?
  进取精神,以及面对严峻现实依然自信的心态,才是支撑科技走得那么久的原因。
[ 责任编辑:凤城 ]
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