世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机3日在上海亮相,中国科学家又一次站在了创新的前沿。我们骄傲,因为这个“世界首台”是货真价实的“中国造”!
新版“神算子”有多神?
未来将秒杀超级计算机
量子计算机是指利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。曾有人打过一个比方:如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就好比飞机。
量子计算机研制 图片来源:网络
求解一个亿亿亿变量(10的24次方)的方程组,利用目前的超级计算机,大约需要100年。而对类似这样的大规模计算难题,如果借助万亿次量子计算机,只需0.01秒。
检查光量子计算机的运行情况 图片来源:新华社
而最新实验测试表明,该原型机的取样速度不仅比国际同行类似的实验加快至少24000倍,同时,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机(ENIAC)和第一台晶体管计算机(TRADIC)运行速度快10-100倍。
调整操作台上的激光干扰器 图片来源:新华社
潘建伟说,在量子计算基础研究领域,就计算能力而言,科学界有三个达成共识的指标性节点:第一步超越首台经典计算机,第二步超越商用CPU,第三步超越超级计算机。“目前我们实现的只是其中的第一步,但这一小步却是重要的一步。”
2016年 8月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星发射升空(拼版照片)。 图片来源:新华社
何时飞入寻常百姓家?
10年内专用量子计算机有望“实用化”
从诞生以来,量子力学就一直在催生众多重大发明,包括原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位等。量子计算机的问世,有助于解决现有计算机也难以解决的问题。
专家认为,计算能力极限的大幅提升,意味着量子计算机可以分析更多数据。比如↓↓
实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;
计算优化的出行线路,让城市减少堵车;
量子计算与气象预报 图片来源:网络
还能识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星。
量子时代还有哪些畅想曲?
信息安全的“护卫舰”
当前,信息科技日益走向智能化,量子不仅可以用于量子计算,更安全的量子通信也应运而生。随着“墨子号”发射升空,我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。按照规划,未来还将发射多颗量子卫星。到2030年左右,建成一个全球化的广域量子通信网络。
“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地链路(2016年12月9日摄,合成照片)。 图片来源:新华社
潘建伟说,量子通信可以从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的安全性,从根本上解决信息安全问题。
到2030年,或许人人家里都有一个“密钥机”;新的量子材料可以改变电池技术,成百倍地扩大电池容量……面对变幻莫测的量子世界,从“被动观测”迈入“主动调控”,我们期待着量子科技开启更美好的未来!
我们骄傲!
在量子革命的发展史上,
中国标注下新的印记!
我们感谢、致敬!
那些奋斗不止的中国“量子人”!
来源:CCTV4中国新闻、
综合新华社、央视新闻整理