03.07 量子計算機領域有突破了嗎?

DH科普神人


量子計算機突破領域主要有:

1.量子並行計算。

現行計算機大多是以馮·諾依曼的計算模型,即串行計算,它是由多項處理器依次計算最終得到結果的計算方法,計算較為單一和緩慢。而並行計算是指同時利用多種計算渠道來進行處理的過程,利用並行計算將會大大提升計算機的利用率。傳統計算機在0和1的二進制系統上進行運算,數據較為單一,計算較為繁瑣;量子計算機利用0到1之間的數據位進行運算,也可以利用粒子自旋來構造量子計算機中的數據位,可同時進行運算的數位更加多樣,運算的算式也更加複雜。一個量子比特的存儲器較傳統計算機的存儲數量得以指數倍的提升,藉助量子並行計算算法,其可以同時運行多個量子多項式的運算過程,因而量子並行運算使得運算速度大大提升。

2.量子計算機的存儲。

對於傳統圖靈計算機而言,二進制數據0和1為數據存儲的基礎數據,二進制數據構成信息數據存儲的基本單元,而在量子力學的範疇中,我們可以利用量子自旋狀態或者量子二級能態來構建量子計算機的基本數據單元,這個基本的數據單元在量子計算機中稱為量子位。在量子計算機中,量子位可以是0和1之間的任何數據,我們稱為迭加態。量子計算機的存儲方面,一個量子位可以同時存儲兩個數據,進而n個量子位可以同時存儲2n個數據,但是在經典計算機中,一個二進制位只能代表0或1,進而只能存儲一個數據,所以n位二進制數位只能存儲n位數據,其存儲能力遠遠小於量子計算機的存儲能力。

3.量子邏輯門。

我們在現有的傳統邏輯電路中常用與門、或門、非門來表示一級邏輯門,與或門、或與門、與非門等表示二級邏輯門電路,在量子邏輯門的領域中,由量子力學可知,所有邏輯門的操作必須是可逆的,但是我們知道基本門電路中或門、與門、或非門、異或門和與非門的輸入輸出無法一一對應,即輸出與輸入顛倒時得到的結果不相同,因而它們是不可逆的,無法使用在量子邏輯門電路中使用。然而,利用非門這一單一逆向運算的邏輯門,可以組成所有的可逆操作,實現各種各樣的計算。Deutsch考慮了用量子邏輯門代替傳統邏輯電路門來構建計算機,並且他提出所有的三比特量子邏輯門都是通用邏輯門,後來的科學家們在他的基礎上發展了結果,現在已經可以證明,二比特量子邏輯門都是通用的邏輯門。

隨著對量子計算和量子通信等領域的研究不斷深入,量子計算機技術已經逐步在軍事、通信、航天等領域顯露頭角,正因為如此,我們逐漸由傳統信息技術在向著量子信息技術的方向邁進,並且展現出十分廣闊的應用前景。在當今時代,計算機技術在各個領域都有著十分深入的應用,而量子計算機的發展必將帶給科學界一次重要的變革,我們相信在不久的將來,傳統圖靈計算機將會被量子計算機所取代,使得人們的工作生活更加信息化、智能化。


日月恆升


量子計算已經在小規模上得到了應用。人們已經能夠進行量子計算,對(相對)小的數字進行整數分解。 更好的問題是:量子計算機會廣泛應用嗎?它們將能夠做得比傳統計算機更好的事情嗎?這裡有很多挑戰。量子位又稱qubit,非常難以操作,因為僅讀取一個的值便會使它“分解”,即破壞其信息。研究人員認為可以擴展量子計算機並擊敗經典計算機,但尚未通過實驗證明所謂的“量子至上”。即使可以增加量子位的數量,也不是所有的量子位總是對計算有用。在現代工業量子計算芯片中,由於量子相干性,許多量子位用於糾錯...基本上,您可以權衡使用的量子位數量與意外破壞量子位數量之間的關係。 那麼對於真正問題的答案,量子計算機領悟有突破嗎?我不知道。一個開玩笑的說法是,量子計算機始終處於20年的歷史,追溯到80年代,2000年代初以及今天。許多聰明的人正在解決這個問題。許多聰明的人認為這是可以做到的。少數人認為這不會發生。我們將拭目以待。



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截止到目前,量子計算已經取得很多成果,中國在這方面的研究處於世界前列,主要是潘建偉教授團隊主導。

量子計算機(quantum computer)是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。

這裡有著數據,你可以去了解下。

全球第一家量子計算公司D-Wave於2015年6月22日宣佈其突破了1000量子位的障礙、開發出了一種新的處理器,其量子位為上一代D-Wave處理器的兩倍左右,並遠超DWave或其他任何同行開發的產品的量子位。

2017年3月6日,IBM宣佈將於年內推出全球首個商業“通用”量子計算服務IBM。IBM表示,此服務配備有直接通過互聯網訪問的能力,在藥品開發以及各項科學研究上有著變革性的推動作用,已開始徵集消費用戶。除了IBM,其他公司還有英特爾、谷歌以及微軟等,也在實用量子計算機領域進行探索。

2017年5月3日,中國科學院潘建偉團隊構建的光量子計算機實驗樣機計算能力已超越早期計算機。此外,中國科研團隊完成了10個超導量子比特的操縱,成功打破了目前世界上最大位數的超導量子比特的糾纏和完整的測量的記錄。

而最新的消息,霍尼韋爾前兩天宣佈在量子計算領域取得突破,將提升量子計算機的性能,公司將在未來三個月內發佈全球最強大的量子計算機。




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量子計算機領域有突破了嗎?

量子計算是一種依照量子力學理論進行的新型計算,量子計算的基礎和原理以及重要量子算法為在計算速度上超越圖靈機模型提供了可能。在發展與完善量子計算理論的同時,量子計算機的物理實現方案也被不斷提出。光子量子計算機,基於核磁共振、離子阱或諧振子等技術的量子計算機物理模型已被逐一實現。近年來亦出現了幾個典型的基於量子計算機的量子算法。2001年在一臺基於核磁共振技術的量子計算設備上成功演示的Shor量子算法,顯示出量子計算機處理複雜問題的巨大潛能。

霍尼韋爾今日宣佈在量子計算領域取得突破,將提升量子計算機的性能,公司將在未來三個月內發佈全球最強大的量子計算機。霍尼韋爾還宣佈對兩家量子計算軟件提供商進行戰略投資,並將與摩根大通共同開發量子算法。霍尼韋爾董事長兼首席執行官杜瑞哲表示:“企業應該現在開始確定他們的策略,以利用或緩解由新量子計算技術可能帶來的許多業務變化。”

霍尼韋爾則選擇了離子阱這一技術,相比更成熟的超導量子位,離子阱的優勢在於量子比特相干時間要長很多,可以執行高保真度的量子態測量與量子門操作。再加上理論上離子阱的中任意兩個量子 bit 都可以相互作用,計算的準確率也比超導量子技術要更更高。當然,它也有需要大量激光干涉,計算速度較慢等問題。

此前在1月9日的國際消費電子產品展上,IBM稱他們已經成功地運行28量子比特量子計算機,量子體積達到了32。而霍尼韋爾稱,其即將發佈的量子計算機,量子體積將至少達到64。並且未來五年,量子計算機的量子體積每年將提高一個數量級。

在一篇論文裡,霍尼韋爾展示了量子電荷耦合器架構,這是提升量子計算機性能的一項重大技術突破。這篇論文目前可以在霍尼韋爾網站上獲取,並將在晚些時候發佈到在線數據庫平臺上。

霍尼韋爾研究量子計算並不是拍腦袋,它和計算機工業曾經有著很深的關聯。幾十年前,霍尼韋爾曾經進入過大型計算機市場,但隨著 80 年代大型計算機市場的萎縮和 IBM 等競爭對手的強大壓力,霍尼韋爾於 1986 年 9 月 24 日和日本 NEC 公司和法國國有計算機制造商 Groupe Bull SA 談判,尋求出售計算機業務。但霍尼韋爾並沒有放棄對前沿技術的跟蹤,據部門總裁 Tony Uttley 透露,霍尼韋爾十年前就已經開始關注並研究量子計算的方向,並與五年前確定方向並啟動計劃,組建了一個大約 100 人的研究團隊開始研究。

對此大家怎麼看?歡迎採納我的回答。


DH科普神人


日前,霍尼韋爾宣佈在量子計算領域取得突破,將提升量子計算機的性能,公司將在未來三個月內發佈全球最強大的量子計算機。

霍尼韋爾還宣佈對兩家領先的量子計算軟件提供商進行戰略投資,並將與摩根大通共同開發量子算法。這體現了量子計算領域取得重大的技術和商業進展,將改變量子計算行業的發展動態。

霍尼韋爾表示,在未來三個月內,霍尼韋爾將把全球量子體積(QuantumVolume)最強大的量子計算機推向市場。

量子體積是用於度量量子計算機性能的指標,而不是僅僅以量子比特(QuantumBit)數量作為度量標準。量子體積更準確全面地度量了量子計算機的能力,包括度量可解決問題的複雜程度等。霍尼韋爾即將發佈的量子計算機,其量子體積將至少達到64,是業界未來第二排名的兩倍。


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