量子计算时代来袭,谷歌微软IBM谁能拔得头筹?

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据国外媒体报道,长期以来量子计算机无缘无故被吹捧为功能强大得令人难以置信的机器。相比于世界上现有的计算机,量子计算机都都都都可不能不能 以更快的速率避免极其繁复的计算问题报告 。但目前还没有就开发量子计算机的最佳最好的办法达成一致。最终谁将赢得这场比赛?

▲量子计算机都必须揭开亲戚亲戚朋友儿身体和宇宙的奥秘?

计算机科学家说,超高速量子计算机都必须加速新药物的研制,破解最繁复的密码安全系统,设计新材料,模拟气候变化,以及实现超级人工智能。但目前业内还没有就怎样研发量子计算机达成共识,对于其将怎样用于大众市场也尚未统一。世界各地的物理学家、工程师和计算机科学家正试图开发什儿 非常不类事型的量子计算机,那先 计算机分别是基于光粒子、俘获离子、超导量子比特或钻石中的氮空位中心。

▲量子计算机都都都都可不能不能 在分子水平上帮助追踪遗传病。

IBM、谷歌、Rigetti、英特尔和微软等公司目前都在量子计算机领域的领先者。然而每段最好的办法都在其优缺点,但最大的挑战是量子什儿 的脆弱性。

那先 是量子计算?

经典计算机采用比特在长序列中表示开或关的情况,而量子比特(或量子位)则应用了亚原子粒子近乎神奇的行态。类事,电子或光子都必须同时居于什儿 情况——什儿 问题报告 称之为叠加态。怎样让,基于量子比特的计算机都必须比经典计算机以更快的速率完成更多计算。

“机会你有一台双量子比特的计算机,再换成一个量子比特,它就变成了一台四量子比特的计算机。然而它的计算能力远非提高一倍,就说 以指数最好的办法增加。”麻省理工学院科技评论(MIT Technology Review)旧金山分社社长马丁?贾尔斯(Martin Giles)解释道。

计算机科学家有时把什儿 量子计算效应描述为都都都都可不能不能 同时沿着非常繁复迷宫的每条路径走下去。即便彼此之间没有物理连接,量子比特也都必须相互影响,什儿 过程被称为“量子纠缠”。从计算的角度来说,这使亲戚亲戚朋友都都都都可不能不能 实现经典计算机永远无法做到的逻辑飞跃。

寻求稳定

怎样让,量子比特非常不稳定,容易受到什儿 能源的干扰或“噪音”,从而是因为 计算错误。怎样让,关于量子计算机竞赛的目的是找到什儿 最好的办法,使其大规模量产都都都都可不能不能 居于。计算行业巨头IBM坚信“transmon超导量子比特”是量子计算机中最有前途的产品,亲戚亲戚朋友俩个量子避免器原型机,公众都必须通过云进行访问。

▲IBM的量子计算机居于的环境温度维持在绝对零度左右。

“到目前为止,机会有超过95000人通过云访问了IBM的量子计算机。亲戚亲戚朋友进行了5000多万次实验,写了110篇论文。”IBM研究院量子计算战略和心态系统副总裁罗伯特·苏托尔(Robert Sutor)博士说。

“亲戚亲戚朋友正在学习和试验……亲戚亲戚朋友儿希望在三到五年内都都都都可不能不能 找出一个具体的例子,并说明量子计算对于任何经典计算机能做的事情都在显著改进。”怎样让IBM的最好的办法要求量子计算机存储在一个巨大冰箱里,量子比特被存储在接近绝对零度的温度下,以确保它们保持在可用情况。这必须耗费极少量的能量,是因为 要实现量子计算机的微型化非常困难。

▲谷歌开发出了名为Bristlecone的72位量子比特避免器。

新加坡国立大学量子技术中心首席研究员约瑟夫?菲茨西蒙斯(Joseph Fitzsimons)表示:“超导量子比特似乎将成为首批实现有用量子计算的技术之一。”但他同时指出,“然而,我感觉是它们类事于早期经典计算机中的真空管,而都在后来跳出的晶体管。亲戚亲戚朋友儿机会都在看了另一项技术跳出,成为最终的赢家。”

经典计算机芯片是由硅制成的。当什儿 团队正在研究怎样在硅中捕获量子比特时,微软和哥本哈根Niels Bohr研究所的学者们正在研究什儿 基于所谓马约拉纳粒子(Majoranaparticles)的更稳定量子比特。

同样,牛津大学(Oxford University)计算机科学家们正在寻找将更极少量子比特计算机连接起来的最好的办法,而都在用极少量量子比特创建更大规模的计算机。

现在看,似乎有就说 最好的办法都必须触碰到薛定谔的猫的皮肤。

经典计算的潜力?

当亲戚亲戚朋友儿等候量子计算机的后来,传统的,机会说经典计算的未来是那先 ?

今年7月份,德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机科学与数学专业18岁毕业生埃文·唐(Ewin Tang)开发出什儿 经典的计算机算法,在国际计算领域掀起了波澜,什儿 算法让经典计算机几乎都必须像量子计算机一样快速地避免问题报告 。

该问题报告 涉及开发一个推荐引擎,根据用户的偏好数据有针对性地推荐产品。

▲德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机科学与数学专业18岁毕业生埃文·唐(Ewin Tang)开发出什儿 经典的计算机算法,都必须让经典计算机几乎都必须像量子计算机一样快速地避免问题报告 。

欧盟最近宣告正在研制下一代计算机,其每秒钟运算能力或将达到十亿次。

德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)理论计算机科学家斯科特?阿隆森(Scott Aaronson)教授解释道:“Exascale是因为 每秒运算能力达到10的18次方。”

“10的18次方机会很大了。怎样让量子系统每秒钟运算速率都都都都可不能不能 达到10的50000次方,这要大得多。”

经典计算的问题报告 是,亲戚亲戚朋友儿机会达到了在一块芯片上都必须容纳十有几个 个晶体管的极限——类事iPhone54 5的A11芯片就挤进了43亿个晶体管。

摩尔定律——每两年,微避免器的速率将提高一倍,耗能减半,占用空间减半——终于要崩溃了。

量子跃迁

我我觉得目前所谓稳定的量产量子计算机仍然未能实现,但这项研究什儿 机会产生了有趣的结果。

英国皇家学会(Royal Society)研究员、兰卡斯特大学(University of Lancaster)量子技术中心(Quantum Technology Centre)主任罗伯特?杨(Robert Young)教授表示:“机会亲戚亲戚朋友儿没有投资于量子计算,激发埃文·唐(Ewin Tang)灵感的量子算法就不想居于。”

你说那先 ,量子研究机会开发出了什儿 将设备冷却到低温的新最好的办法;此外还有基于光的芯片增强有效改善了光纤宽带的体验;以及片上实验技术的发明的故事,从而加速了疾病的诊断过程。

罗伯特教授表示:“登上月球的真正好处并找不到于月球什儿 ,就说 符近技术在登月过程中得到了发展。”类事全球定位系统(GPS)卫星导航和圆珠笔就说 其中的十有几个 例子而已。