計算機(jī)革命！美遏華盯上量子
美國總統(tǒng)拜登近日簽署行政令設(shè)立對外投資審查機(jī)制，限制美國主體投資中國半導(dǎo)體和微電子、量子信息技術(shù)和人工智能領(lǐng)域。分析認(rèn)為，美國限制海外投資以遏制中國發(fā)展量子技術(shù)的做法影響“有限”。
(資料圖)
量子計算機(jī)將超越人工智能成為技術(shù)突破的前沿
說起顛覆性技術(shù)，量子計算機(jī)就是當(dāng)下科技界的閃耀明星。何為量子計算機(jī)？簡單地說，當(dāng)某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子算法時，它就屬于量子計算機(jī)。形象地說，“在量子計算機(jī)面前，傳統(tǒng)的計算機(jī)就像‘算盤’”。
著名物理學(xué)家加來道雄在《量子霸權(quán):量子計算機(jī)革命將如何改變一切》一書中指出量子計算的發(fā)展正處在重要轉(zhuǎn)折點。
理論物理學(xué)家 加來道雄
我們經(jīng)歷了計算機(jī)革命的三個基本階段。 第一階段是我們用棍子、石頭、杠桿、 齒輪、滑輪和繩子來進(jìn)行計算，這是第一個模擬階段； 然后就到了第二次世界大戰(zhàn)，那時我們開始使用電、開始使用晶體管。這引領(lǐng)我們走向了今天的微芯片和數(shù)字革命，我們現(xiàn)在在第二階段，也就是1和0比特和字節(jié)的階段。但是大自然會笑話我們， 因為大自然并不使用0和1的組合來計算， 而是通過電子、電子波、產(chǎn)生分子的波為基礎(chǔ)進(jìn)行計算的，這就是為什么我們現(xiàn)在要進(jìn)入第三階段。
加來道雄說，想象一下一只老鼠在迷宮里。數(shù)字計算機(jī)會一個個計算出老鼠在每個分岔路口、迷宮中每個需要做決定的地方做出的不同選擇的路線方案，那要花很長時間。而現(xiàn)在，量子計算機(jī)可以立即同時分析出所有可能的方案、所有可能的軌跡。這似乎違反人類的常識，人不能同時出現(xiàn)在兩個地方。但接受現(xiàn)實吧，在量子理論中，你可以同時出現(xiàn)在很多地方。這就是量子計算機(jī)的力量。
超導(dǎo)量子計算機(jī)算力驚人
2019年，來自谷歌的量子人工智能研究團(tuán)隊就研制出具有53個超導(dǎo)量子比特的量子計算機(jī)，并且展現(xiàn)出強(qiáng)大的運算能力。在針對某個特定復(fù)雜計算任務(wù)的求解上，該款超導(dǎo)量子計算機(jī)只需要200秒就可以成功完成任務(wù)。而如果采用當(dāng)年世界上排名第一的超級計算機(jī)進(jìn)行計算，則需要長達(dá)一萬年才能實現(xiàn)。
量子計算機(jī)核心部件是量子芯片
與傳統(tǒng)計算機(jī)的核心部件CPU不同的是，量子計算機(jī)的核心部件是量子芯片（QPU）。由于量子計算體系尚處于初級階段，各國研究者需要投入大量精力的不僅僅是這些芯片，還包括驅(qū)動這些芯片所需的基礎(chǔ)設(shè)施。
目前，量子計算機(jī)仍然處于從實驗室的研發(fā)向企業(yè)產(chǎn)品化的發(fā)展階段。
谷歌團(tuán)隊研究將超導(dǎo)量子計算系統(tǒng)進(jìn)一步升級
2023年2月，谷歌的量子人工智能研究團(tuán)隊將原本只有53個量子比特的超導(dǎo)量子計算系統(tǒng)進(jìn)一步升級，擴(kuò)展至72個量子比特，并且成功驗證了量子糾錯方案的可行性。這也就意味著，人們距離未來真正實用化的量子計算機(jī)更近了一步。
日本首臺國產(chǎn)量子計算機(jī)正式投入使用
日本共同社3月27日報道，日本理化學(xué)研究所等研發(fā)的日本首臺國產(chǎn)量子計算機(jī)當(dāng)天正式投入使用，與美國谷歌和IBM公司采用的技術(shù)一樣，日本首臺國產(chǎn)量子計算機(jī)也是使用在極低溫下電阻為零的超導(dǎo)回路，制備用于計算的信息基本單位——量子比特。
中國成功研制“祖沖之二號” 運算速度超前
2021年，中國超導(dǎo)量子計算機(jī)——“祖沖之二號”上線。該款超導(dǎo)量子計算機(jī)的量子比特數(shù)目達(dá)到66個，并且在運算速度方面比2019年谷歌發(fā)布的系統(tǒng)快接近一萬倍。
5月31日，“祖沖之號”量子計算云平臺正式上線，面向全球用戶開放。今年6月，中國科學(xué)家宣布，其量子計算裝置“九章”能夠以比世界上最強(qiáng)大的超級計算機(jī)快1.8億倍的速度執(zhí)行人工智能常用的部分任務(wù)。
中國科學(xué)家實現(xiàn)51個超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備
近日，中國科研團(tuán)隊又成功研制出第一代商業(yè)級半導(dǎo)體量子芯片電路載板，該載板最大可支持6比特半導(dǎo)體量子芯片的封裝和測試需求，使得半導(dǎo)體量子芯片可更高效地與其他量子計算機(jī)關(guān)鍵核心部件交互聯(lián)通，將充分發(fā)揮半導(dǎo)體量子芯片的強(qiáng)大性能。
“祖沖之號”量子計算總師 朱曉波
超導(dǎo)量子計算方向因為固有的一些優(yōu)勢，各國比較看重，可是說是投入最多的一個領(lǐng)域。光量子計算領(lǐng)域我們屬于世界領(lǐng)先水平，在超導(dǎo)量子計算領(lǐng)域，我們認(rèn)為我們處于世界第一方陣。
分析：美遏制中國發(fā)展量子技術(shù)的做法影響“有限”
量子計算技術(shù)是顛覆性技術(shù)，關(guān)系到未來發(fā)展的基礎(chǔ)計算能力。誰先掌握了量子計算機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)，誰就能占據(jù)量子信息時代的制高點。分析認(rèn)為，隨著中國推動技術(shù)的本地化，美國限制海外投資以遏制中國發(fā)展量子技術(shù)的做法影響“有限”。
來源：CCTV4《今日亞洲》
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