中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

                             

量子是目前信息技術的最前沿,最熱門的研究領域,尤其是在量子計算機和量子通訊這兩大塊,一個將會創造世界上運算速度最快的超級計算機;另一個將會創造現有技術不可能攻克的防護。這對國防工業和戰場通訊等多方面,具有深遠影響。

中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

5月3日,中國科學院對外宣佈瞭一個最新成果,我國兩臺量子核算原型機面世,這兩臺原型機由中科大、中國科學院-阿裡巴巴量子核算實驗室、浙江大學、中科院物理所等單位或公司聯合研制。第一臺能夠超越人類第一臺計算機的量子計算機已經誕生。

中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

在光量子計算方面,潘建偉等研究人員利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源,通過電控可編程的光量子線路,構建瞭針對多光子玻色取樣任務的光量子計算原型機。

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該計算機在全球首次實現瞭10個超導量子比特的高精度操縱,運行速度比人類第一臺電子管計算機( ENIAC)和第一臺晶體管計算機(TRADIC)快10到100倍。

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中國這次低調透露瞭軍工尖端技術的領域的重大突破。根據中科院對外宣佈的結果,光量子計算原型機的性能相當於誕生於1946年的人類第一臺正式電子計算機,電子數字積分通用計算機ENIAC”埃尼阿克“運算能力的10倍。

埃尼阿克計算機的實際能力,大約是每秒5000次加法運算,就算是它的10倍,也就是每秒50000次加法運算,這個計算能力都比不上大傢手中的小型計算器,很多手持的函數計算器,每秒都可以完成10萬次的加法運算,甚至更多。

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就這麼一臺性能趕不上計算器,僅比70年前電腦快10倍東西,卻被美國《大眾科學》雜志的編輯認可為是可以改變世界的科技新成果。因為中國這次實現瞭10個超導量子比特操作,打破瞭美國人保持的9個超導量子比特的操作記錄。

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從短期來看,美國暫時沒有可能趕超這一技術,中國大約領先美國10年。根據中國公佈的計劃,在2017年完成10超導量子比特的原型驗證後,到2020年,完成20比特的技術領域稱霸。而如果能夠掌握50超導量子比特的技術,那麼運算能力將會超過現在全球的第一的超級計算機——神威·太湖之光,運算能力12億億次。

中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

現在公佈的量子計算機隻是個理論驗證模型,不是通用機。想讓它成為一個真正可用的工程計算機,可能需要20年左右。不過中國的量子技術的實用化近程一直沒有放松,除在理論領域大規模實踐以外,在量子技術實際應用方面中國也走在世界前列。在量子計算機的內存領域,中國已經做到225個存儲器的能力,今後量子計算機的加速發展會成幾何倍數。

未來真正大規模應用的量子計算機會帶來顛覆世界的變化,可以精確分析和預測長期天氣預報,解析分子合成等材料領域,在軍事上,以往需要花費大量時間來進行的密碼解析工作會變得更容易,大型數字化模擬風動、核武器模擬技術等等都會收益,最終將會為人工智能領域帶來突破性進展,現在中國已經處在瞭這一領域的最前沿。

中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

過去,在幾乎所有科技領域,我們都是跟隨者,是別人制定規則,我們在遵循規則。在科技領域,擁有技術領先就擁有規則制定權,就擁有更多知識產權,擁有規則制定權和知識產權意味著在未來產業化進程中將會獲得巨大利益。現在,在量子通信、量子計算機兩個高精尖的領域,我們都實現瞭領先,未來一旦都能實現,對中國來說具有的戰略意義和現實意義無可估量。

中國首臺量子計算機能力不如一個計算器,為何還能轟動世界?

近些年,中國在航天、軍工、造船、航空、高鐵、電子信息、計算機、通信等領域取得瞭全面突破,中國在科技領域正從西方的跟隨者轉變為第一集團的領跑者,這其中的意義是顛覆性的。