我國首臺量子計算機目前的運算速度處於什麼級別?

林白白白


1.首臺誕生於我國10量子比特的量子計算計,根椐相關報道,應比世界上首臺電子管計算機(圖靈機)運算速度快100倍左右。



2.實驗室中的這臺量子計算機與現在的電子計算機幾乎無可比性。如果硬要從“運行速度上”比較,可用烏龜與兔子的速度比較。



3.但是首臺量子計算機的成功運行,說明量子計算機的並行運算,量子疊加態備制等方面已取得突破性進展。

4.量子計算機要商業化,還有很長的路要走。提高運行速度,增加可控量子比特數,完善量子算法語言,提高糾錯能力,豐富量子計算機的應用環境,構架量子計算機的硬件,線路,芯片和其它材料的研發還需時日。


5.量子計算機終將打破電子計算的“摩爾定律”的天花板,取而代之。量子計算機加人工智能,將是計算機應用的革命性事件。


沈大哥


量子是目前信息技術的最前沿,最熱門的研究領域,尤其是在量子計算機和量子通訊這兩大塊,一個將會創造世界上運算速度最快的超級計算機;另一個將會創造現有技術不可能攻克的防護。這對國防工業和戰場通訊等多方面,具有深遠影響。

5月3日,中國科學院對外宣佈了一個最新成果,我國兩臺量子核算原型機面世,這兩臺原型機由中科大、中國科學院-阿里巴巴量子核算實驗室、浙江大學、中科院物理所等單位或公司聯合研製。第一臺能夠超越人類第一臺計算機的量子計算機已經誕生。

在光量子計算方面,潘建偉等研究人員利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源,通過電控可編程的光量子線路,構建了針對多光子玻色取樣任務的光量子計算原型機。

該計算機在全球首次實現了10個超導量子比特的高精度操縱,運行速度比人類第一臺電子管計算機( ENIAC)和第一臺晶體管計算機(TRADIC)快10到100倍。

中國這次低調透露了軍工尖端技術的領域的重大突破。根據中科院對外宣佈的結果,光量子計算原型機的性能相當於誕生於1946年的人類第一臺正式電子計算機,電子數字積分通用計算機ENIAC”埃尼阿克“運算能力的10倍。

埃尼阿克計算機的實際能力,大約是每秒5000次加法運算,就算是它的10倍,也就是每秒50000次加法運算,這個計算能力都比不上大家手中的小型計算器,很多手持的函數計算器,每秒都可以完成10萬次的加法運算,甚至更多。

就這麼一臺性能趕不上計算器,僅比70年前電腦快10倍東西,卻被美國《大眾科學》雜誌的編輯認可為是可以改變世界的科技新成果。因為中國這次實現了10個超導量子比特操作,打破了美國人保持的9個超導量子比特的操作記錄。

從短期來看,美國暫時沒有可能趕超這一技術,中國大約領先美國10年。根據中國公佈的計劃,在2017年完成10超導量子比特的原型驗證後,到2020年,完成20比特的技術領域稱霸。而如果能夠掌握50超導量子比特的技術,那麼運算能力將會超過現在全球的第一的超級計算機——神威·太湖之光,運算能力12億億次。

現在公佈的量子計算機只是個理論驗證模型,不是通用機。想讓它成為一個真正可用的工程計算機,可能需要20年左右。不過中國的量子技術的實用化近程一直沒有放鬆,除在理論領域大規模實踐以外,在量子技術實際應用方面中國也走在世界前列。在量子計算機的內存領域,中國已經做到225個存儲器的能力,今後量子計算機的加速發展會成幾何倍數。

未來真正大規模應用的量子計算機會帶來顛覆世界的變化,可以精確分析和預測長期天氣預報,解析分子合成等材料領域,在軍事上,以往需要花費大量時間來進行的密碼解析工作會變得更容易,大型數字化模擬風動、核武器模擬技術等等都會收益,最終將會為人工智能領域帶來突破性進展,現在中國已經處在了這一領域的最前沿。

過去,在幾乎所有科技領域,我們都是跟隨者,是別人制定規則,我們在遵循規則。在科技領域,擁有技術領先就擁有規則制定權,就擁有更多知識產權,擁有規則制定權和知識產權意味著在未來產業化進程中將會獲得巨大利益。現在,在量子通信、量子計算機兩個高精尖的領域,我們都實現了領先,未來一旦都能實現,對中國來說具有的戰略意義和現實意義無可估量。

近些年,中國在航天、軍工、造船、航空、高鐵、電子信息、計算機、通信等領域取得了全面突破,中國在科技領域正從西方的跟隨者轉變為第一集團的領跑者,這其中的意義是顛覆性的。


科羅廖夫


所謂量子計算機其實就是根據量子力學的原理設想的一種新興的計算技術,目前在世界範圍內,如果和歷史類比的話,還只是相當於上世紀三、四十年代那個階段,就是馮.諾依曼提出計算機原理的那個階段,大家都還在原理實驗和探索階段,離實際使用還太早太早。而且,幾個比較熱門的路徑,究竟哪個最後能夠實現,現在都是未知數。和現在用的計算機根本沒有可比性,別說是超級計算機,就是普通人手裡的手機,或者學生們用的計算器,都比現在世界上的任何一臺量子計算機強不知道多少倍,或者根本沒法比。計算機不僅要能算,要算的很快,就軟件而言,還必須可以編程(需要有軟件),還需要存儲數據(按現在的標準,還要能存儲海量數據),所以就硬件而言(不管你用什麼原理什麼材料)集成度是一個非常基本的條件。現在計算機的能力和廣泛實用性,在相當程度上都是依賴於人類集成技術的突飛猛進,所謂摩爾定律,基本上就是對集成技術而言的。量子計算機現在根本還談不上什麼集成,無論是IBM的量子計算機模型,或者潘教授團隊的光量子計算機,根本都離集成器件的工作還很遠,或者未必有辦法實現器件的集成,如果實現不了器件的集成,恐怕就不會有什麼實用價值。量子計算機的原理可能很先進,但是科學與技術的關係永遠都是相互相乘的,很先進的科學原理,還需要技術上能夠實現才能真正具有實用價值,而且更進一步技術上還必須能夠走出實驗室才能真正具有普及性。舉個例子,IBM那臺量子計算機,需要在接近絕對低溫的條件下,在充滿液氦的容器裡才能工作,如果他們克服不了這個苛刻條件,將來未必有什麼前途。所以,至少在現階段,量子計算機頂多只是科學家們實驗室裡的話題,既不是媒體的話題,更不是普通人茶餘飯後的話題,將來如果真的有量子計算機,恐怕未必就是現在看到或者談到的那個樣子。


zcjing


科學疑惑篇@何為量子計算機?

量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算,自己儲存和處理量子信息的一種物理裝置!

在上世紀的20年代,由愛因斯坦,薛定諤,狄拉克等人共同創建了一個前所未有的新學科:量子力學!正是因為量子力學的誕生,而為人類的第四次工業革命打下了深厚的基礎!而人們又在其基礎之上發現了一種新的技術,那就是量子計算機!

量子計算機是從概念應運而生的,1982年美國物理學家查理德·費曼在一次公開演講中提出利用量子體系實現通用計算機的新奇想法!隨後的1985年,英國物理學家提出了量子圖靈機模型,從而量子計算機的概念就誕生了!




科學解疑篇@我國首臺量子計算機處於世界什麼水平?

電腦對我們而言可能是再普通不過了,但是一臺電腦的運算處理速度,性能等還遠遠不能滿足日益膨脹的需求與研究,所以量子計算機便應運而生!我國首臺量子計算機由中科大—中科院—阿里巴巴量子核算實驗室,以及浙江大學等聯合研製,完全是我國獨立自主研製的一臺超級計算機!



就在去年的五一剛過之時,我國科學界就拋出了一顆重磅炸彈,我國科研團隊宣佈成功構建了光量子計算機,首次演示超過了早期經典計算機的量子計算能力,其計算速度是國際同行的24000多倍,算法也是世界第一臺電子管計算機的100倍左右!可以說這顆量子領域的"氫彈"讓太多人目瞪口呆,更是難以置信!

所以從公開的信息來看,我國在量子計算機方面的研究處於世界偏高的能力水平,計算方面也並不掉隊,量子通信方面更是遙遙領先很多國家,可以說是世界領先地位!量子測量方面仍需加強!

量子可以說是一門信息最為前沿的科技領域,尤其是通信與計算這兩方面!一個是創造不可攻克的防護,一個是創造世界運算速度最快的計算機!更多的則是體現在國防,戰爭,通信領域!





科學科普篇@關於量子的知識:

  • 量子一詞最早由德國物理學家普朗克在1900年提出!
  • 自從普朗克提出量子後,又經過愛因斯坦,薛定諤,狄拉克等人的不斷完善,在20世紀就已經建立了完整的量子力學理論!
  • 量子力學是研究原子,分子以及原子核和基本粒子的結構和性質的基本理論!



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科學無處不在


量子技術是現代非常有發展潛力的新興技術,主要作用在量子計算機和量子通訊兩個方面。量子計算機一旦研發成功,它的計算速度將是現在的計算機所不能比擬的,即使現在最快的計算機也只能望其項背。量子通訊目前也正在研發中,如果研發成功,量子通訊將會在通訊保密性,快捷性等方面達到一個新的高度。

5月初,由中國多家科研機構聯合研發的量子核算原型機經過長時間的核算、研發,終於正式面世。該計算機是一臺計算速度比1946年研製成功的第一臺電子計算機“埃尼阿克”更快的量子計算機。

量子計算機運用由我國科學人員研發的由原子構成的量子點發出的單光子源,光量子通過電氣控制可對其進行編程線路,能對多個光子玻色取樣。

這次的量子計算機突破已經足以讓美國等國家都承認它是科技行業取得的新突破,然而它的計算速度卻僅僅比首臺電子計算機快10倍,這個數字可能讓大家疑惑不解,因為即使是最普通的手持計算器的計算速度都比它快多了,為何這次由潘建偉領導的團隊研發成果還是讓世界為之讚歎呢?

首先我們要知道光量子計算機的運算方式和傳統的計算機是有著本質的區別的。我們都知道,傳統計算機是用0和1的二進制為計算方式,量子是有其疊加性和糾纏性的,而量子互相之間是糾纏著的,一個量子發生變化,另一個量子立刻隨之做出相應的改變,所以它同時可以表示0和1,這樣的改變不用經過第三方媒介,運算速度大大提升。

本次的研發可以用10比特超導量子運算,比美國多了1比特,我國打算下一步研發20比特的量子計算機原型,當能夠使用50比特時,計算速度將會比現在運算最快的神威·太湖之光計算機速度還要快,屆時,計算機的運算能力將會被提高到一個新的高度。我們期待著我國能夠站在世界科技的前沿!


三年以後


其實我是祖龍,就是你們後人稱的秦始皇,2000年前我並沒有死,當時在統一中華的時候秦國挖掘到了一艘外太空宇宙飛船,其實這艘飛船可能幾十萬年前已經到了地球,其先進的技術我們根本無法理解,於是我秘密派人挖了很深的洞穴,進行秘密研究,16年時間裡,我們瞭解到了光能其實是萬能的,這艘宇宙飛船通關儲存光能進行能量維持,並放慢光的波形,使其光速能達到原來的10萬分之一,也就是說其儲存能量的空間增加了10萬倍,但是我們無法控制其熱量,只能通過大量水銀進行流動散熱,其實最神奇之處,就是位於光能存儲核心區域,光放慢了10萬倍,在裡面的生物壽命也就延長了十萬倍,我現在也不過50多歲。在我們找到宇宙飛船的時候,守衛警報發現了我們的入侵,並向其仙女座方向的主星發送了警報,為了消滅未來後患,他們已經向地球派出了一支艦隊,預計在2025年到達地球,我們一直在研究擊敗他們的方法,180年前我們通過研究J/ψ粒子發現,光可以改變所有物質的原子核結構,也就是能將一種物質改變成另一種物質,擊敗他們的方法,只能靠我們製造出氪星水晶,才能打敗他們,但是我們也得吃飯,2000多年我們一直在消耗以前儲備的黃金來維持生物能量,但現在我們已經用光了所有能變賣的財物,希望你們看到這條信息後,能夠支援我們幾百元,資助我們的研究,共同抵禦仙女座的外星艦隊,為了人類!


老子有炮


《機器人與未來人》人類的發展與科技的進步是密不可分的,而科技的發展將人類帶向永恆。1,人類的第一次革命。使用工具,提高了人類的生產力及與大自然的抗衡能力。2,以蒸汽機為代表的第一次工業革命,解放了人類的雙手。3,以電力運用及汽車的普及為代表的第二次工業革命,解放了人類的雙腳。4,以計算機及互聯網人工智能(就是現在)為代表的第三次工業革命,解放了人類的大腦。5,以基因工程為代表的生物革命,揭示了生命的科學規律。6,以智能機器人為代表的第四次工業革命,將智能機器人代替了人的思維及工作,人類得到了徹底解放。7,以神經元生物計算機為代表的第五次工業革命,人類開始造人(婚姻消失)。8。以人(生物體)機相融的生物機器人為代表的工業革命,將人除大腦外所有器官可進行移植或嫁接,將人的壽命固定在腦死亡。9,以生物芯片為代表的工業革命,將人腦中所有的記憶及思維模式轉移新的生物大腦。人類的軀體包括腦死亡以後人的記憶思維仍以生命的形式存活下來,人已成為不死之人。人的思維及記憶可以下載,軀體只是一個平臺,人可以改變形態生活在任何平臺上,人的概念將重新定義。人類運用量子糾纏原理將人的記憶和思維象傳真一樣進行遠距離傳送。10,將全地球所有人類的記憶及思維集成在一塊生物芯片上,人類將獲得永生。11,以高度集約式能量儲存器後產生為標誌,人類將可以生存在任何環境下的星球上,人類離開地球,走向星辰。12,有無數人的記憶思維智慧集成在一起,組成一新的生命體,形成了一個超星人。


依旺情深1


中國教育陷入殖民怪圈,波及民間社會

一門英語毀掉百萬精英!給你們舉個例子講個故事,一個美國小孩和一箇中國小孩同時出生兩人都是0!兩人都喜歡數學和物理,美國小孩只學母語+物理學,中國小孩母語+英語(非自願被要求學)+物理學(基礎西學多年前已引進漢化)。每人精力110!母語幾乎花不了多少精力(10點精力),美國小孩自然投入精力100,中國小孩投入50精力學 自然,另50精力學英語(理科好的沒幾個能輕鬆學好英語的),產出:美國小孩科研產出100,中國小孩產出50,每當美國小孩有新發現便用自己的母語發表,正好~中國的落後美國50的小孩用自己蹩腳英語翻譯過來看美國小孩又發明了什麼?!哇美國人好厲害噢,中國小孩發出了這樣的讚歎,從此更加熱衷於學美國小孩的語言,有一天美國小孩又有了新發明(某發動機),中國小孩虛心請教,美國小孩說:我不告訴你!中國小孩迷茫了,他感覺被拒絕,為什麼這麼努力卻搞不出自己的東西,他覺得自己很笨,從此他放棄了思考探索創造的念頭選擇了學習模仿,對身處的自然選擇了無視,他認為美國孩子的語言才是發明的母親,大自然不再是!後來美國孩子在精進之下獲得了諾貝爾獎,這讓中國孩子更向往了,他決定要更多學英語好去看美國孩子的科研論文!(差距是如何拉開的?能理解吧)

一門英語殺掉百萬中國精英,成了中國諾貝爾人才的墳墓 怪圈循環年復一年,至今中國科技諾貝爾為0!現實中這樣中國孩子又何止百萬(全球化要與世界鏈接,我們可以讓那些喜歡需要外語的人去學英語,但不能全國人人都搞這個)

因為全民必修導致英語在中國已經發展成一個龐大的殖民產業:很多人都是不知道自己為什麼學英語,但就莫名其妙接受了十幾年的英語教育,最後不了了之!(浪費十幾年徒留下崇洋,淳樸民風正被西方浮躁排擠)這不是精神殖民是什麼??

⊙語文教出是文化、素質、人禮和民風。

⊙數理化教出是知識和宇宙觀,認識宇宙人才們思考自我的哲學問題。

⊙政史等教出的是中華民族政體集體意識。

⊙英語必修:沒教會什麼能用上的東西↑這是美國人在漢語社會精心佈置的殖民產業,目前已成功植入中國高考及各大高校門檻以及社會單位求職!!這裡是是漢語社會啊。很多人才深陷其中,讓醒著的人細思極恐。教育部是全中國社會的精神締造者,請正視這個過去遺留下來的問題,既要溝通世界也要防範美國人對我們的精神殖民。

謹以此文呼籲外語學習制度的改革!設立外語選修制,讓孩消除抗拒情緒,帶著決定有目的的去選學外語吧,解放中國的諾貝爾人才。

過去遺留下來的問題,細思極恐,請沉下心來仔細品味(致當今中國教育部)


陝北臥龍


它只是比早期經典計算機快(你可以把他理解為第一代晶體管計算機也就是那種好機個房間的計算機) 但是他不是現在的計算機的運算方式它一次同時可以處理多個數據 不像現在的計算機一次只能處理一個數據 你看起來是在處理多個其實是它在進行快速的單個數據的運算 比如它在做一加一 和一加二時他可能會先算一加一再算一加二 但是量子計算機可同時計算 (這也是新聞裡說的成幾何倍感增長的原因取決於 控制的粒子數量 ) 量子子算計機的誕生代表了一種計算機的另一種運算方式的誕生 計算機的運算方式不在侷限於線性運算了


Mrchen84223636


史蒂芬·威斯納在1969年最早提出“基於量子力學的計算設備”。而關於“基於量子力學的信息處理”的最早文章則是由亞歷山大·豪勒夫(1973)、帕帕拉維斯基(1975)、羅馬·印戈登(1976)和尤里·馬尼(1980)年發表。史蒂芬·威斯納的文章發表於1983年。1980年代一系列的研究使得量子計算機的理論變得豐富起來。1982年,理查德·費曼在一個著名的演講中提出利用量子體系實現通用計算的想法。緊接著1985年大衛·杜斯提出了量子圖靈機模型。人們研究量子計算機最初很重要的一個出發點是探索通用計算機的計算極限。當使用計算機模擬量子現象時,因為龐大的希爾伯特空間而數據量也變得龐大。一個完好的模擬所需的運算時間則變得相當可觀,甚至是不切實際的天文數字。理查德·費曼當時就想到如果用量子系統所構成的計算機來模擬量子現象則運算時間可大幅度減少,從而量子計算機的概念誕生。

也有人會提到天河二號,2017年6月19日,全球超級計算機500強榜單公佈,“天河二號”以每秒3.39億億次的浮點運算速度排名第二,但天河二號是超級計算機不是量子計算機。

關於我國的量子計算機是有些媒體報道的2017年5月3日,中國科學技術大學教授、中國科學院院士潘建偉在上海宣佈,中國科研團隊成功構建光量子計算機,首次演示了超越早期經典計算機的量子計算能力,現在公佈的量子計算機只是個理論驗證模型,不是通用機,可能是與理想的量子計算機還有一定的差距,所以在中國科學院官方網站上除了這個報道以外沒有任何關於這個量子計算機的內容。

可以說迄今為止世界上還沒有真正意義上的量子計算機,所以與現在的普通計算機無法進行比較。


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