wrjc1hod 发表于 2024-7-31 00:19:49

谷歌宣布量子霸权！击败世界第1超算！47年计算仅用6秒


    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌这个“无所<span style="color: black;">不可</span>先生”<span style="color: black;">近期</span>宣布，在功能齐全的实用量子计算机<span style="color: black;">开发</span>上取得了重大进步，实现了量子霸权（<span style="color: black;">优良</span>），即超越<span style="color: black;">日前</span>世界排名<span style="color: black;">第1</span>的超级计算机。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌的量子计算机叫Sycamore，在一个<span style="color: black;">繁杂</span>的基准测试中，仅用6秒就完<span style="color: black;">成为了</span>世界上最快的超级计算机Frontier需要花47年时间<span style="color: black;">才可</span>完成的计算任务。这是一个令人震惊的进步，<span style="color: black;">表示</span>了量子计算技术的无限可能。<span style="color: black;">那样</span>，谷歌是<span style="color: black;">怎样</span>做到这一点的呢？</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-axegupay5k/799685c142aa482f8212ca2a99b89ae6~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=2D%2FO9WKY9VpU4BGMuSwELec4oQA%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <h1 style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;">量子比特</h1>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">首要</span><span style="color: black;">咱们</span>需要简单<span style="color: black;">认识</span>一下量子比特。量子比特是量子计算机中的信息单元，它们<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">同期</span>存在于0和1的状态，从而<span style="color: black;">增多</span>了计算能力。你<span style="color: black;">能够</span>把它们想象成一个硬币，但与众<span style="color: black;">区别</span>的是，它<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">同期</span>是正面又是反面，而不只是其中之一。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">这虽然很难理解，但这正是量子<span style="color: black;">行业</span>的魔力，这种现象叫做量子叠加，正<span style="color: black;">由于</span>这种“魔力”般的特性存在，使量子计算机<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">同期</span>处理超大规模的信息。<span style="color: black;">倘若</span>把经典计算机比作算数老师，一次只能处理一个数字，量子计算机则像大魔法师，能<span style="color: black;">同期</span>处理成千上万个数字。</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/1754bacd384244079cb78a9572efcf65~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=anPTiQLQIOuD4GL%2FTqgyx9MaU3c%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">然则</span>，要实现这种“魔力”，还需要<span style="color: black;">有些</span>其他的<span style="color: black;">要求</span>。<span style="color: black;">例如</span>，要<span style="color: black;">保准</span>量子比特之间不受外界干扰，要能够精确地<span style="color: black;">掌控</span>和<span style="color: black;">操作</span>量子比特，要能够有效地读取和输出量子比特的状态等，这些都是非常困难和<span style="color: black;">繁杂</span>的技术<span style="color: black;">困难</span>。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">日前</span>，有多种<span style="color: black;">理学</span>系统<span style="color: black;">能够</span>用来实现量子比特，如光子、原子、电子、超导体等，<span style="color: black;">区别</span>的<span style="color: black;">理学</span>系统有各自的优缺点，如稳定性、可控性、可扩展性等。<span style="color: black;">日前</span>还<span style="color: black;">无</span>一种<span style="color: black;">理学</span>系统，能够完美地实现量子计算机的<span style="color: black;">需求</span>，<span style="color: black;">因此呢</span><span style="color: black;">科研</span>人员还在<span style="color: black;">持续</span>地探索和改进<span style="color: black;">各样</span><span style="color: black;">方法</span>。</p>
    <h1 style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;">谷歌量子计算机</h1>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌<span style="color: black;">运用</span>了超导电路来实现量子比特，并<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">经过</span>精确<span style="color: black;">掌控</span>微波脉冲来<span style="color: black;">操作</span>这些量子比特。超导电路是一种在接近绝对零度的极低温<span style="color: black;">要求</span>下<span style="color: black;">拥有</span>零电阻的电路，在这种状态下，电流<span style="color: black;">能够</span>无损地流动，并形成稳定的磁场，利用超导电路中电荷、相位和磁通量三种方式来形成量子比特。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌的这个量子计算机有70个超导量子比特。在一个<span style="color: black;">繁杂</span>的基准测试中,它成功完<span style="color: black;">成为了</span>需要世界<span style="color: black;">第1</span>超级计算机花47年时间<span style="color: black;">才可</span>完成的计算任务。这个基准测试叫做随机电路采样（random circuit sampling），它是从随机生成的量子过程中提取数据的<span style="color: black;">办法</span>。这个<span style="color: black;">办法</span><span style="color: black;">能够</span>减少<span style="color: black;">外边</span>噪声对计算的干扰，<span style="color: black;">亦</span><span style="color: black;">能够</span>检验量子计算机的性能和正确性。</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/95c6775cf04d4c62bf99e89329b9fe65~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=ebBlaPuSpm1zELcF84KwKDCooMM%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌的量子计算机在这个测试中表现出了惊人的速度和精度，它只用了6秒就完<span style="color: black;">成为了</span>一次采样，而世界上最快的超级计算机Frontier则需要47年<span style="color: black;">才可</span>完成<span style="color: black;">一样</span>的任务，这说明了量子计算机巨大的加速<span style="color: black;">潜能</span>。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">当然，这并不<span style="color: black;">寓意</span>着谷歌的量子计算机就<span style="color: black;">能够</span><span style="color: black;">处理</span>任何问题了。事实上，这个测试只是一个特定的、不可编程的、<span style="color: black;">无</span><span style="color: black;">实质</span>应用价值的任务。而要实现一个通用可编程的量子计算机，仍有<span style="color: black;">许多</span>技术<span style="color: black;">困难</span>需<span style="color: black;">解决</span>，如<span style="color: black;">怎样</span>减少量子比特的错误率，<span style="color: black;">怎样</span>制造<span style="color: black;">更加多</span>的量子比特，<span style="color: black;">怎样</span>实现量子错误纠正等。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">但这<span style="color: black;">亦</span>是一个重要的里程碑，它证明了超导量子计算机的可行性和<span style="color: black;">优良</span>。</p>
    <h1 style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;">量子计算机种类</h1>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">日前</span>正在<span style="color: black;">开发</span>的量子计算机<span style="color: black;">包含</span>超导量子计算机、离子阱量子计算机、拓扑量子计算机、硅基量子计算机、光子量子计算机、分子量子计算机等，从当前技术发展<span style="color: black;">情况</span>来看，最有<span style="color: black;">期盼</span>实现实用化和<span style="color: black;">商场</span>化的是超导量子计算机和离子阱量子计算机。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">超导量子计算机<span style="color: black;">因为</span><span style="color: black;">拥有</span>长相干时间、高门控精度、可扩展性强等优点，<span style="color: black;">日前</span>看来是<span style="color: black;">将来</span>最有前途的主流量子计算机<span style="color: black;">方法</span>。谷歌、IBM等<span style="color: black;">机构</span>正在积极推进的，<span style="color: black;">便是</span>这种量子计算机。随着制冷技术的进步以及量子误差纠正代码的<span style="color: black;">研发</span>，超导量子计算机有望在不久的<span style="color: black;">将来</span>实现量子<span style="color: black;">优良</span>——虽然谷歌已宣布实现了量子霸权，但业界仍然存在<span style="color: black;">有些</span>争议。</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/31c4476c63ab4c9e87544b71e1f7c5ff~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=mzZ7F6PQoQoWDAXgtJKqaDLJZD8%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">离子阱量子计算机<span style="color: black;">亦</span>展现出强大的量子<span style="color: black;">掌控</span>能力和计算精度，但它扩展到大规模量子计算机的难度<span style="color: black;">很强</span>。一种可能的发展方向是两种技术结合，即构建含光学互联互通的离子阱量子计算机网络。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">拓扑量子计算机、硅基量子计算机等仍面临准确性或可扩展性方面的困难，光子量子计算机用于特定<span style="color: black;">行业</span>，如量子通信是一个有前景的<span style="color: black;">选取</span>。</p>
    <h1 style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;">领先的量子计算机<span style="color: black;">开发</span><span style="color: black;">公司</span></h1>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">按照</span>公开的<span style="color: black;">科研</span>论文和<span style="color: black;">发展</span><span style="color: black;">报告</span>，在通用量子计算机<span style="color: black;">科研</span>中<span style="color: black;">发展</span>最快的<span style="color: black;">机构</span>和国家<span style="color: black;">包含</span>：</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">1、谷歌</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">谷歌是量子计算<span style="color: black;">行业</span>的先驱，它的超导量子处理器采用了量子纠错技术，量子位数量<span style="color: black;">亦</span>在稳步<span style="color: black;">增多</span>，被视为量子计算<span style="color: black;">行业</span>的领先者。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">2、IBM</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">IBM的超导量子计算系统<span style="color: black;">持有</span>高量子量子位连接性和低误差率，<span style="color: black;">颁布</span>的路线图规划到2023年实现1000+量子位。</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/d1c04a5453a14835b4bc73799e85da36~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=PapJjEIVFX%2F3VtInEjvyfG1eA3c%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">3、普林斯顿大学</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">建造了高性能的离子阱量子计算机原型并实现了量子<span style="color: black;">优良</span>。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">4、中国</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">中国加<span style="color: black;">海量</span>子计算<span style="color: black;">开发</span>投入，2020年实现“九章”量子计算机，确立了量子计算<span style="color: black;">行业</span>的大国地位。</p>
    <div style="color: black; text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/6e87843722b842d1aa3be2169df6154d~noop.image?_iz=58558&amp;from=article.pc_detail&amp;lk3s=953192f4&amp;x-expires=1722929673&amp;x-signature=hNoh5aJ7EcfpsDKCg8H1A5CyJVo%3D" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></div>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">5、欧盟</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">欧盟<span style="color: black;">起步</span>价值10亿欧元的旗舰量子技术计划，<span style="color: black;">目的</span>是在2029实现通用量子计算机。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">6、加拿大</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">加拿大政府和学术<span style="color: black;">公司</span>投资力度大，在超导量子计算等方面技术领先。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;">7、澳大利亚</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">澳大利亚成立了各方参与的量子计算中心，计划在硅量子计算等方面取得突破。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">另一</span>微软、亚马逊、英特尔、东芝、霍尼韦尔等<span style="color: black;">机构</span><span style="color: black;">亦</span>在量子计算<span style="color: black;">行业</span>非常活跃。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">在不久的将来，量子计算机可能就会给<span style="color: black;">咱们</span>带来无限的可能，<span style="color: black;">例如</span>模拟<span style="color: black;">繁杂</span>的<span style="color: black;">理学</span>和化学过程，设计新型的<span style="color: black;">药品</span>和材料，加强信息安全和隐私<span style="color: black;">守护</span>等，并且将给<span style="color: black;">咱们</span>带来巨大的挑战和变革，如改变传统的计算模式，推动新兴产业的发展，影响<span style="color: black;">全世界</span>经济和政治格局等。</p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;">这项<span style="color: black;">科研</span>近期<span style="color: black;">发布</span>在arXiv上：</p>https://arxiv.org/abs/2304.11119





fate 发表于 2024-9-4 04:24:41

祝福你、祝你幸福、早日实现等。

1fy07h 发表于 2024-10-5 22:13:16

期待更新、坐等、迫不及待等。
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