03.05 我国自主研发的光量子计算芯片具体是什么?有什么作用?

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前言

所谓光量子计算芯片,就是能通过量子比特之间的纠缠特性计算并传递数据的芯片。大家都知道传统的计算机是基于二进制的,计算机能读懂的语言就是0和1,而量子比特因为自身的特性可以呈现叠加状态,从而实现一种并行计算。那么量子计算机和传统计算机相比有哪些优势呢?


量子加密算法

很多量子计算的专家学者断言,一旦量子计算机达到一定的量级(现在通常认为大于100个量子比特)且错误率足够低时,首当其冲的就是世界安全体系。

根据现有的数学研究,现在密级最高的是1024位公钥密码体制。如果用目前最强大的传统计算机进行暴力破解,需要将近三百万年的时间。而如果我们拥有一台“1024量子比特”的量子计算机,这个时间可以被缩短为几天。甚至有科学家出来证明过,只需5天时间。
以上引用自IBM工程师的采访实录。

量子计算机商用的核心目的就是解决传统二进制计算机无法处理的复杂计算性问题。


独有的“相干性”可以大幅提升算力

当然,这点只是理论上的,具体能提升多少,谁也不知道,毕竟现在量子计算机的研究只是处于理论阶段。但是前文提到的量子比特之间的相干性(叠加态),这是传统计算机无论如何也无法比拟的。这样的特性,使得量子计算机可以并行处理多种状态的数据,而传统的二进制计算机,0就是0,1就是1,之间没有任何关系。


贴近现实,对物理化学领域意义重大

量子计算机的研究可以说就是为物理学和化学准备的。通俗来说就是高能物理,量子力学以及制药、材料领域的模拟计算。

如果说量子力学离我们太过遥远,那么生物医药领域可以说和每个人都息息相关。如果超高量级的量子计算机被商用了,那么模拟药物的状态会容易的多,我想到那时,科学家们可以更轻松地研制出对抗病魔的药物,此外更高级的材料也会被发现。


量子通信

▲ 上为我国首颗自主研制的光量子通信卫星——墨子号

量子计算的另一个重要意义就是量子通信,量子无法克隆、无法分割的特性极大程度地保证了通信传输的安全性,其实这也和第一点说的安全特性相关。


好啦,平头哥就说到这,希望我的回答可以帮到您~


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科技观点:1.媒体文章报道的内容可能存在吹嘘成分,请问:光量子芯片的用途是什么?(量子计算机吗?),如果是量子计算机,那么请问:你的量子计算机体系(架构框架设计是什么?比如传统计算机的架构:CPU及芯片组、硬盘存储、内存、显示、其它硬件,运算逻辑基于0和1二进制开关电路体系),我们之前布局设计的真正意义的量子计算机设计架构及运算逻辑都完全不同(根本就不是0和1二进制体系,硬件逻辑架构也完全不同),


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