谷歌實現量子霸權意味著什么？量子計算是什么？量子計算機究竟有何神奇？中國量子計算最新進展

• 2019年10月25日 WuYaNan來源：東方財富網 204 5
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2019年8月，中國量子計算研究獲重要進展：科學家領銜實現高性能單光子源。而時隔兩個多月后，10月23日谷歌在《自然》雜志發布研究論文，宣布在量子計算領域取得重大突破，正式實現“量子霸權”。

2019年8月，中國量子計算研究獲重要進展：科學家領銜實現高性能單光子源。而時隔兩個多月后，10月23日谷歌在《自然》雜志發布研究論文，宣布在量子計算領域取得重大突破，正式實現“量子霸權”。那谷歌宣布實現量子霸權意味著什么？據了解，其研發的Sycammore量子處理器能在200秒內完成計算，最快的超級計算機則需要一萬年。谷歌稱取得這一突破前后總共花費了13年時間。

量子計算是什么?

量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。對照于傳統的通用計算機，其理論模型是通用圖靈機;通用的量子計算機，其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。從可計算的問題來看，量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題，但是從計算的效率上，由于量子力學疊加性的存在，目前某些已知的量子算法在處理問題時速度要快于傳統的通用計算機。

量子計算基本原理

量子力學態疊加原理使得量子信息單元的狀態可以處于多種可能性的疊加狀態，從而導致量子信息處理從效率上相比于經典信息處理具有更大潛力。普通計算機中的2位寄存器在某一時間僅能存儲4個二進制數(00、01、10、11)中的一個，而量子計算機中的2位量子位(qubit)寄存器可同時存儲這四種狀態的疊加狀態。隨著量子比特數目的增加，對于n個量子比特而言，量子信息可以處于2種可能狀態的疊加，配合量子力學演化的并行性，可以展現比傳統計算機更快的處理速度。

谷歌實現量子霸權意味著什么?

一款 54 量子比特數的量子芯片，名為 Sycamore，由鋁、銦、硅晶片和超導體(約瑟夫森結)等材料組成，每個量子比特和臨近的 4 個量子比特耦合。

通過一系列實驗和計算，谷歌研究人員開發了一套高保真度的糾錯流程，進而對芯片展開測試，最終得出結論，同樣是對一個量子電路產生的隨機數字采樣 100 萬次， Sycamore 芯片支持的量子計算機只需要 200 秒，同時維持很低的誤差率，而世界最強超算 Summit 需要 1 萬年。

量子計算是否會對 AI 的發展構成影響?

兩者間存在著很強的共生關系，二者都還處于早期發展階段，無疑二者將會在未來更進一步的發展中更加互相滲透，比如 AI 可以被用來加速量子計算，而量子計算又能被用來加速 AI 算法，我認為只有將二者深度結合才能產出真正的果實，并助力解決包括氣候變化在內的許多急需解決的棘手問題。

中國量子計算最新進展：

2019年8月，中國量子計算研究獲重要進展：科學家領銜實現高性能單光子源。

據了解，這是浙江大學超導量子計算和量子模擬團隊的實驗室迭代的第四代電路設計方案，目標是讓任意兩個量子比特之間都能進行直接“溝通”，實現全局糾纏。

研究人員表示，計算機使用“0”和“1”進行信息存儲與處理。在經典計算機里，一個比特就如一個普通開關，或0或1。量子計算機由于量子糾纏與疊加特性，一個量子比特可以同時代表0和1。

在實驗室控制條件下，研究人員在短短187納秒內(人眨一下眼所需時間的百萬分之一)，捕捉到了20個人造原子從“起跑”時的相干態，歷經多次變身，最終形成同時存在兩種相反狀態的糾纏態。操控這些量子比特生成全局糾纏態，標志著團隊能夠真正調動起這些量子比特。

量子計算機究竟有何神奇?

量子計算機背后數學原理：200秒完成傳統超算1萬年任務量，谷歌CEO：意義堪比萊特兄弟發明飛機!

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