03.05 我國自主研發的光量子計算芯片具體是什麼?有什麼作用?

歐界測評


數碼科技問題,讓平頭哥為你一一解答~


前言

所謂光量子計算芯片,就是能通過量子比特之間的糾纏特性計算並傳遞數據的芯片。大家都知道傳統的計算機是基於二進制的,計算機能讀懂的語言就是0和1,而量子比特因為自身的特性可以呈現疊加狀態,從而實現一種並行計算。那麼量子計算機和傳統計算機相比有哪些優勢呢?


量子加密算法

很多量子計算的專家學者斷言,一旦量子計算機達到一定的量級(現在通常認為大於100個量子比特)且錯誤率足夠低時,首當其衝的就是世界安全體系。

根據現有的數學研究,現在密級最高的是1024位公鑰密碼體制。如果用目前最強大的傳統計算機進行暴力破解,需要將近三百萬年的時間。而如果我們擁有一臺“1024量子比特”的量子計算機,這個時間可以被縮短為幾天。甚至有科學家出來證明過,只需5天時間。
以上引用自IBM工程師的採訪實錄。

量子計算機商用的核心目的就是解決傳統二進制計算機無法處理的複雜計算性問題。


獨有的“相干性”可以大幅提升算力

當然,這點只是理論上的,具體能提升多少,誰也不知道,畢竟現在量子計算機的研究只是處於理論階段。但是前文提到的量子比特之間的相干性(疊加態),這是傳統計算機無論如何也無法比擬的。這樣的特性,使得量子計算機可以並行處理多種狀態的數據,而傳統的二進制計算機,0就是0,1就是1,之間沒有任何關係。


貼近現實,對物理化學領域意義重大

量子計算機的研究可以說就是為物理學和化學準備的。通俗來說就是高能物理,量子力學以及製藥、材料領域的模擬計算。

如果說量子力學離我們太過遙遠,那麼生物醫藥領域可以說和每個人都息息相關。如果超高量級的量子計算機被商用了,那麼模擬藥物的狀態會容易的多,我想到那時,科學家們可以更輕鬆地研製出對抗病魔的藥物,此外更高級的材料也會被發現。


量子通信

▲ 上為我國首顆自主研製的光量子通信衛星——墨子號

量子計算的另一個重要意義就是量子通信,量子無法克隆、無法分割的特性極大程度地保證了通信傳輸的安全性,其實這也和第一點說的安全特性相關。


好啦,平頭哥就說到這,希望我的回答可以幫到您~


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平頭科技論


科技觀點:1.媒體文章報道的內容可能存在吹噓成分,請問:光量子芯片的用途是什麼?(量子計算機嗎?),如果是量子計算機,那麼請問:你的量子計算機體系(架構框架設計是什麼?比如傳統計算機的架構:CPU及芯片組、硬盤存儲、內存、顯示、其它硬件,運算邏輯基於0和1二進制開關電路體系),我們之前佈局設計的真正意義的量子計算機設計架構及運算邏輯都完全不同(根本就不是0和1二進制體系,硬件邏輯架構也完全不同),


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