什么是量子霸權(quán)？Google implementation量子霸權(quán)，Google implementation量子霸權(quán)，第九章量子計(jì)算機(jī)的問世什么是量子霸權(quán)？美國(guó)先有了“量子霸權(quán)”，谷歌自稱實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。這個(gè)“量子霸權(quán)”支配了什么力量，對(duì)我們產(chǎn)生了什么影響？量子計(jì)算機(jī)裝置遵循量子計(jì)算的基本理論，處理和計(jì)算量子信息，運(yùn)行量子算法，

作者:百思科學(xué)申邱2020年12月4日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布九章量子計(jì)算機(jī)問世。九章的意義是什么？能給我們的生活帶來什么樣的影響？讓我們一起來研究這些問題。通過量子實(shí)現(xiàn)宇宙技術(shù)的想法是由美國(guó)科學(xué)家理查德·費(fèi)曼等人在20世紀(jì)80年代初提出的。在某些領(lǐng)域，量子計(jì)算機(jī)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)有很大優(yōu)勢(shì)。比如著名的質(zhì)因數(shù)分解問題，就是如何把一個(gè)整數(shù)分解成質(zhì)因數(shù)的乘積。PeterShor首先證明了量子計(jì)算可以比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快得多。

量子計(jì)算機(jī)利用的是量子特性，比如疊加和糾纏，這是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法企及的。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，內(nèi)存有兩種狀態(tài)，0或1；在量子計(jì)算機(jī)中，由于量子疊加原理，存儲(chǔ)器可以同時(shí)具有0和1兩種狀態(tài)。當(dāng)有n個(gè)存儲(chǔ)器時(shí)，可以存儲(chǔ)2 n (2的n次方)個(gè)狀態(tài)。所以量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行2n(2的n次方)次運(yùn)算，而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)必須進(jìn)行2n(2的n次方)次運(yùn)算或者有2n(2的n次方)個(gè)處理器進(jìn)行并行處理。

200秒內(nèi)，76個(gè)光子通過中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)精心構(gòu)建的光網(wǎng)絡(luò)，高斯玻色采樣5000萬(wàn)個(gè)樣本。同樣一道數(shù)學(xué)題，交給世界頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)，需要6億年。這臺(tái)于12月4日亮相的光量子計(jì)算模型機(jī)名為“九章”，是世界上第二個(gè)符合加州理工學(xué)院教授普雷斯基爾提出的“量子霸權(quán)”標(biāo)準(zhǔn)的量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)。

事實(shí)上，中科院院士潘建偉9月在西湖大學(xué)的演講中已經(jīng)“劇透”了這一成果。他當(dāng)時(shí)說:“最近完成了50個(gè)光子的高斯玻色取樣。根據(jù)目前的初步估算和數(shù)據(jù)分析，應(yīng)該比谷歌的量子優(yōu)勢(shì)快100萬(wàn)倍左右。”世界上第一個(gè)宣布實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)的公司是谷歌。2019年，谷歌使用53個(gè)超導(dǎo)量子位制作了一個(gè)名為Sycamore的處理器，該處理器運(yùn)行隨機(jī)量子電路進(jìn)行采樣，采樣100萬(wàn)次大約需要200秒。

量子計(jì)算機(jī)這個(gè)劃時(shí)代的科技產(chǎn)品，現(xiàn)在離我們的生活越來越近了。它的計(jì)算能力超級(jí)強(qiáng)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)可能比擬的，它甚至可以計(jì)算和模擬原子級(jí)別的粒子行為。如果我們的模型足夠精細(xì)，難道我們不能計(jì)算萬(wàn)物的進(jìn)化，不能預(yù)測(cè)未來嗎？如果是這樣的話，我們就不用請(qǐng)王先生算八字了。量子計(jì)算機(jī)現(xiàn)在發(fā)展到什么程度了？谷歌開發(fā)了一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，可以在200秒內(nèi)完成計(jì)算。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要一萬(wàn)年才能完成。這種翻天覆地的差異讓我們對(duì)新技術(shù)肅然起敬。