量子计算机|我国已经实现“量子霸权”?比起超级计算机,速度快100万亿倍


量子计算机|我国已经实现“量子霸权”?比起超级计算机,速度快100万亿倍
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量子计算机|我国已经实现“量子霸权”?比起超级计算机,速度快100万亿倍
中国的量子霸权2020年12月4日 , 中国科学技术大学宣布潘建伟团队成功研制出九章量子计算机的原型机 。 该原型机为量子计算机的原型 , 计算速度比人类现有传统结构超级计算机要快100万亿倍 , 完成高斯玻色取样只需要200秒 , 而传统结构超级计算机则需要6亿年左右的时间 。 国外称中国已经实现了“量子霸权” 。
量子计算机和传统计算机的区别要知道量子计算机为什么在计算速度上比传统计算机快这么多 , 我们首先需要知道两种计算机的区别 。 就算不知道传统计算机原理的人 , 也该知道传统计算机的底层逻辑是二进制 , 也就是0和1 。
传统计算机二进制具体的细节我们无需深究 , 我们只需要知道传统计算机之所以使用二进制是因为二进制最好识别 , 当电流流过电路时 , 就有高电压 , 可表示1 , 当电流未流过电路时 , 为低电压 , 可表示0 。 当可识别0和1两种数字后 , 计算机就可进行计算 。
量子计算机和传统计算机的区别 , 是量子计算机的0可以表示为1 , 1也可以表示为0 。 传统计算机识别0和1是通过内部电路通电和断电实现的 , 所以在同一时间里只能识别一个数字 。 但量子计算机识别0和1是通过量子叠加态实现的 。
对于量子二字有一定了解的人 , 一定听说过薛定谔的猫 。 任何量子都有叠加状态 , 在一瞬间可有波和粒子两种存在状态 。 在宏观层面上 , 任何存在都是固定的 , 是石头它就是石头 , 是电磁波就是电磁波 。 但在微观层面上 , 任何物质都有波粒二象性 , 组成石头的微观粒子也能像电磁波一样组成波 , 电磁波也可以是像石头一样由微观粒子组成的存在 。
所以量子计算机通过这种量子叠加状态 , 能在一瞬间让自己能识别的所有数字同时为0和1 , 这就让量子计算机能一瞬间进行大量计算 。 假设量子计算机和传统计算机是走迷宫 , 那么传统计算机只能同时识别一个数字的情况就像走到分叉口选择一条路 , 在走到死胡同后返回 , 然后从另一个路口走 , 直到走出迷宫 。 但量子计算机就好比走到一个分叉口后直接分身 , 进入两个路口 , 直到走出迷宫 。
所以量子计算机和传统计算机相比 , 有着超乎寻常的速度优势 , 而且计算的数据越多 , 它的速度就越快 。 因为在走迷宫时 , 传统计算机经历的岔路口越多 , 走入死胡同的次数就越多 , 浪费的时间也就越多 。 而量子计算机从始至终必然有至少一个量子始终走在正确的道路上 。
量子计算机的未来【量子计算机|我国已经实现“量子霸权”?比起超级计算机,速度快100万亿倍】中国制造出量子计算机的原型机 , 意味着中国已经掌握了相关技术原理 , 接下来要做的是提高量子计算机中量子的数量 。 因为截至上2020年底 , 九章原型机只有76个量子 , 不符合实际运用时的计算需求 。 不过知道了技术原理 , 下一步该怎么走 , 我们就很清楚了 。