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量子计算机领域重要进展:超1.9倍光速传输信息

发布时间:2021-12-17 00:49
本文摘要:进入8月份后,我国成为世界上第一个双边通信卫星墨子成为全球关注的焦点。无论是中国人还是全世界的科学家,都期待着建设天地一体化双边通信网的幸福神秘的未来。 在这一点上,讨论moji的人几乎没有注意到最近一期物理学领域最重要的期刊《大自然光子学》在网上公开的最重要成果之一——中科院双边信息重点实验室李前峰教授研究组开发了新的双边计算机非局域量子模拟器。

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进入8月份后,我国成为世界上第一个双边通信卫星墨子成为全球关注的焦点。无论是中国人还是全世界的科学家,都期待着建设天地一体化双边通信网的幸福神秘的未来。

在这一点上,讨论moji的人几乎没有注意到最近一期物理学领域最重要的期刊《大自然光子学》在网上公开的最重要成果之一——中科院双边信息重点实验室李前峰教授研究组开发了新的双边计算机非局域量子模拟器。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视剧),)不是局部性,而是爱因斯坦所说的双边矛盾具有幽灵般的超远距离作用特性。该功能使研究组能够通过特定的量子模拟,将信息从一个实验室传输到另一个实验室,光速最多为1.9倍。

这个特定量子模拟器的根本任务之一是研究经典计算机无法解决的量子物理学的基本问题。这是在专用量子计算机领域取得的另一个最重要的进展。

对于普通人来说,这一成果的专业性与阅读天书相同,而专家们正确地说,量子计算机已经是科研领域的热点,也是发达国家的战略重点。那么量子计算为什么得不到这种推崇呢?答案应该在经典电脑上思考。迅速发展的经典计算机已经影响到我们生活和科学研究的各个方面。

戴眼镜可以把自己从现实世界转移到生动的幻想世界。敲几下键盘,医生就能带领一系列质子准确地杀死癌细胞。分析镜头振动可以看到10亿年前的黑洞分割。

然后,如大家所熟悉的,经典计算机开发所遵循的摩尔定律集成电路所能容纳的晶体管数量在大约24个月后不会增加一倍。其基础是大幅改善的单芯片的综合度。

这项技术允许两个主要的物理:芯片的痉挛,巨大的能源消耗使芯片无法燃烧。最终的计算单位是单个电子晶体管,如果部件大小大于10纳米,则电子的隧道效应不会经常出现,对计算单位操作的可怕影响也不会经常出现。

摩尔效应的过热已经进入倒计时很久了。这意味着现代电子计算机计算能力下降的空间更小。

怎么办?量子计算机这一解决方案正在逐渐转向大众的视角。量子计算机以量子位为计算单位,具有天然的并行计算能力。同时,由于量子操纵器的可逆性,可以大大减少能源消耗。

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经典位不存在只有0或1状态,量子位不仅处于0,1状态,还可能处于0和1的转换状态。因此,N个量子比特的存储能力是N个经典比特的2N次方倍,根据N指数快速增长。250个量子比特内存需要同时存储比宇宙中原子数量更多的数据。

对N个量子比特实施一次运营商就等于对经典存储器展开2N次运营商。这就是量子计算机的最大分段运算能力。

量子计算机与经典计算机相比具有巨大的计算能力和无限的未来。这也是美国、欧盟和日本在国家战略中计算双边是首要原因。就像现有计算机的核心组件是CPU一样,量子计算机的核心组件是量子芯片。

国际主流量子芯片方案有离子量子芯片、超导量子芯片、半导体量子芯片等。半导体量子芯片具有可构建、更容易产业化等优点。

自2004年以来,美国哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学、日本东京大学、荷兰理工大学等世界著名研究机构在将半导体量子点作为量子芯片进行研究方面取得了相当大的进展。到目前为止,作为国内唯一以量子计算机设计为目标的研究团队,中国科技大学中科院双边信息重点实验室郭广灿院士领导的郭国平教授团队目前致力于半导体量子芯片的研究。

虽然比国际同行晚了几年,但该研究组已经取得了一系列国际一流水平的研究成果。例如,单比特超高速普通适量子逻辑门、单比特超高速普通适量子逻辑门、单比特中电子自旋状态演化的高效加载、量子控制非逻辑、3比特量子逻辑门、多义子比特的远距离结合等。

在国家的战略推崇和反对下,国内双边计算方面的研究已经形成了新的热潮。1981年,费曼明确提出了量子计算机概念,同年世界上第一台PC刚刚生产出来。与经典计算机的发展相比,量子计算机目前正处于从晶体管向集成电路过渡的初级阶段。目前,各国为了守护这一新技术的制高点,正在以白热化竞争开发通用量子计算机。

未来,量子计算机进入实验室后,最终会改变人类社会的面貌,帮助人类更好地探索无限的可能性,给人留下深刻的印象。约翰肯尼迪。


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