03.07 量子计算机领域有突破了吗?

DH科普神人


量子计算机突破领域主要有:

1.量子并行计算。

现行计算机大多是以冯·诺依曼的计算模型,即串行计算,它是由多项处理器依次计算最终得到结果的计算方法,计算较为单一和缓慢。而并行计算是指同时利用多种计算渠道来进行处理的过程,利用并行计算将会大大提升计算机的利用率。传统计算机在0和1的二进制系统上进行运算,数据较为单一,计算较为繁琐;量子计算机利用0到1之间的数据位进行运算,也可以利用粒子自旋来构造量子计算机中的数据位,可同时进行运算的数位更加多样,运算的算式也更加复杂。一个量子比特的存储器较传统计算机的存储数量得以指数倍的提升,借助量子并行计算算法,其可以同时运行多个量子多项式的运算过程,因而量子并行运算使得运算速度大大提升。

2.量子计算机的存储。

对于传统图灵计算机而言,二进制数据0和1为数据存储的基础数据,二进制数据构成信息数据存储的基本单元,而在量子力学的范畴中,我们可以利用量子自旋状态或者量子二级能态来构建量子计算机的基本数据单元,这个基本的数据单元在量子计算机中称为量子位。在量子计算机中,量子位可以是0和1之间的任何数据,我们称为迭加态。量子计算机的存储方面,一个量子位可以同时存储两个数据,进而n个量子位可以同时存储2n个数据,但是在经典计算机中,一个二进制位只能代表0或1,进而只能存储一个数据,所以n位二进制数位只能存储n位数据,其存储能力远远小于量子计算机的存储能力。

3.量子逻辑门。

我们在现有的传统逻辑电路中常用与门、或门、非门来表示一级逻辑门,与或门、或与门、与非门等表示二级逻辑门电路,在量子逻辑门的领域中,由量子力学可知,所有逻辑门的操作必须是可逆的,但是我们知道基本门电路中或门、与门、或非门、异或门和与非门的输入输出无法一一对应,即输出与输入颠倒时得到的结果不相同,因而它们是不可逆的,无法使用在量子逻辑门电路中使用。然而,利用非门这一单一逆向运算的逻辑门,可以组成所有的可逆操作,实现各种各样的计算。Deutsch考虑了用量子逻辑门代替传统逻辑电路门来构建计算机,并且他提出所有的三比特量子逻辑门都是通用逻辑门,后来的科学家们在他的基础上发展了结果,现在已经可以证明,二比特量子逻辑门都是通用的逻辑门。

随着对量子计算和量子通信等领域的研究不断深入,量子计算机技术已经逐步在军事、通信、航天等领域显露头角,正因为如此,我们逐渐由传统信息技术在向着量子信息技术的方向迈进,并且展现出十分广阔的应用前景。在当今时代,计算机技术在各个领域都有着十分深入的应用,而量子计算机的发展必将带给科学界一次重要的变革,我们相信在不久的将来,传统图灵计算机将会被量子计算机所取代,使得人们的工作生活更加信息化、智能化。


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量子计算已经在小规模上得到了应用。人们已经能够进行量子计算,对(相对)小的数字进行整数分解。 更好的问题是:量子计算机会广泛应用吗?它们将能够做得比传统计算机更好的事情吗?这里有很多挑战。量子位又称qubit,非常难以操作,因为仅读取一个的值便会使它“分解”,即破坏其信息。研究人员认为可以扩展量子计算机并击败经典计算机,但尚未通过实验证明所谓的“量子至上”。即使可以增加量子位的数量,也不是所有的量子位总是对计算有用。在现代工业量子计算芯片中,由于量子相干性,许多量子位用于纠错...基本上,您可以权衡使用的量子位数量与意外破坏量子位数量之间的关系。 那么对于真正问题的答案,量子计算机领悟有突破吗?我不知道。一个开玩笑的说法是,量子计算机始终处于20年的历史,追溯到80年代,2000年代初以及今天。许多聪明的人正在解决这个问题。许多聪明的人认为这是可以做到的。少数人认为这不会发生。我们将拭目以待。



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截止到目前,量子计算已经取得很多成果,中国在这方面的研究处于世界前列,主要是潘建伟教授团队主导。

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。

这里有着数据,你可以去了解下。

全球第一家量子计算公司D-Wave于2015年6月22日宣布其突破了1000量子位的障碍、开发出了一种新的处理器,其量子位为上一代D-Wave处理器的两倍左右,并远超DWave或其他任何同行开发的产品的量子位。

2017年3月6日,IBM宣布将于年内推出全球首个商业“通用”量子计算服务IBM。IBM表示,此服务配备有直接通过互联网访问的能力,在药品开发以及各项科学研究上有着变革性的推动作用,已开始征集消费用户。除了IBM,其他公司还有英特尔、谷歌以及微软等,也在实用量子计算机领域进行探索。

2017年5月3日,中国科学院潘建伟团队构建的光量子计算机实验样机计算能力已超越早期计算机。此外,中国科研团队完成了10个超导量子比特的操纵,成功打破了目前世界上最大位数的超导量子比特的纠缠和完整的测量的记录。

而最新的消息,霍尼韦尔前两天宣布在量子计算领域取得突破,将提升量子计算机的性能,公司将在未来三个月内发布全球最强大的量子计算机。




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量子计算机领域有突破了吗?

量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算,量子计算的基础和原理以及重要量子算法为在计算速度上超越图灵机模型提供了可能。在发展与完善量子计算理论的同时,量子计算机的物理实现方案也被不断提出。光子量子计算机,基于核磁共振、离子阱或谐振子等技术的量子计算机物理模型已被逐一实现。近年来亦出现了几个典型的基于量子计算机的量子算法。2001年在一台基于核磁共振技术的量子计算设备上成功演示的Shor量子算法,显示出量子计算机处理复杂问题的巨大潜能。

霍尼韦尔今日宣布在量子计算领域取得突破,将提升量子计算机的性能,公司将在未来三个月内发布全球最强大的量子计算机。霍尼韦尔还宣布对两家量子计算软件提供商进行战略投资,并将与摩根大通共同开发量子算法。霍尼韦尔董事长兼首席执行官杜瑞哲表示:“企业应该现在开始确定他们的策略,以利用或缓解由新量子计算技术可能带来的许多业务变化。”

霍尼韦尔则选择了离子阱这一技术,相比更成熟的超导量子位,离子阱的优势在于量子比特相干时间要长很多,可以执行高保真度的量子态测量与量子门操作。再加上理论上离子阱的中任意两个量子 bit 都可以相互作用,计算的准确率也比超导量子技术要更更高。当然,它也有需要大量激光干涉,计算速度较慢等问题。

此前在1月9日的国际消费电子产品展上,IBM称他们已经成功地运行28量子比特量子计算机,量子体积达到了32。而霍尼韦尔称,其即将发布的量子计算机,量子体积将至少达到64。并且未来五年,量子计算机的量子体积每年将提高一个数量级。

在一篇论文里,霍尼韦尔展示了量子电荷耦合器架构,这是提升量子计算机性能的一项重大技术突破。这篇论文目前可以在霍尼韦尔网站上获取,并将在晚些时候发布到在线数据库平台上。

霍尼韦尔研究量子计算并不是拍脑袋,它和计算机工业曾经有着很深的关联。几十年前,霍尼韦尔曾经进入过大型计算机市场,但随着 80 年代大型计算机市场的萎缩和 IBM 等竞争对手的强大压力,霍尼韦尔于 1986 年 9 月 24 日和日本 NEC 公司和法国国有计算机制造商 Groupe Bull SA 谈判,寻求出售计算机业务。但霍尼韦尔并没有放弃对前沿技术的跟踪,据部门总裁 Tony Uttley 透露,霍尼韦尔十年前就已经开始关注并研究量子计算的方向,并与五年前确定方向并启动计划,组建了一个大约 100 人的研究团队开始研究。

对此大家怎么看?欢迎采纳我的回答。


DH科普神人


日前,霍尼韦尔宣布在量子计算领域取得突破,将提升量子计算机的性能,公司将在未来三个月内发布全球最强大的量子计算机。

霍尼韦尔还宣布对两家领先的量子计算软件提供商进行战略投资,并将与摩根大通共同开发量子算法。这体现了量子计算领域取得重大的技术和商业进展,将改变量子计算行业的发展动态。

霍尼韦尔表示,在未来三个月内,霍尼韦尔将把全球量子体积(QuantumVolume)最强大的量子计算机推向市场。

量子体积是用于度量量子计算机性能的指标,而不是仅仅以量子比特(QuantumBit)数量作为度量标准。量子体积更准确全面地度量了量子计算机的能力,包括度量可解决问题的复杂程度等。霍尼韦尔即将发布的量子计算机,其量子体积将至少达到64,是业界未来第二排名的两倍。


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