17位量子位超导芯片预示着量子革命的开始?

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访客:32468  发表于:2017-11-14 09:54:09

17位量子位超导芯片预示着量子革命的开始?

多年来,科学家们一直致力于让量子计算成为现实,如果在2017年取得的进展是有意义的,那么它看起来就不像是一个遥远的梦想了。今年量子计算领域已经取得了一定进展,从量子模拟器的成功建造到出现能够利用光量子态的物理学家。

除了理论应用之外的技术,我们可以通过中国使用量子卫星向地球发送数据或IBM测试量子计算处理器的情况就了解这项领域的发展情况。可以确定的是,在谈论量子计算机的发展上离不开提到英特尔公司的最新成就:17位量子超导芯片。

这个项目值得我们注意,因为量子计算有可能以不同寻常的方式改变我们的技术(和我们的世界),而这一切都要归功于这些量子计算机处理信息的方式。简而言之,传统的计算方法使用位来传递位于1或0(开启或关闭)状态的信息。而量子计算可以同时代表1和0,从而能够处理数百万行代码。

Andrew Childs是马里兰大学计算机科学系的教授,同时也是量子信息和计算机科学联合中心(QuICS)的联合主任, 他在电子邮件中对Futurism网站回答说:“量子计算机将为我们处理一些普通的经典计算机无法解决的问题,比如破解加密和计算分子和其他材料的特性这类问题。”

他补充说:“虽然它们似乎只会给非常具体的问题带来优势,但其中一些问题具有重要的应用,如果没有量子计算机,这些应用可能无法实现。”

芝加哥大学计算机科学系的Fred Chong和西摩·古德曼教授对此做了进一步的研究,他说:“量子计算机的用途仍是未知数,一旦我们有了更大的量子计算机,我们就会发现它们。”Childs回应了Chong的一些观点,他认为,像量子计算机用途的结论“很难准确预测”。

在最近的几年里,有很多量子计算突破的例子,但这并不意味着科学家和研究人员对现有技术有一个清晰的认识。其实还存在很多我们不知道的东西。

因此,与量子计算的未来一样令人兴奋的是,Chong甚至没有预见到,在不久的将来,这项技术会被用于实际用途——非量子增强的iphone或mac电脑将会在明年推出。他确实相信这项技术可能会在他有生之年到来。“乐观地说,我们可能会在五年内展示一个实际的应用,”Chong说道。“或者更有可能在10年内完成。”

当被问及哪些领域可能会吸引更多的注意力时,Childs指出两个例子:量子模拟和化学模拟。不同于其他两个领域,他更希望看到更简单的凝聚态系统的模拟。Childs认为,这不仅可以通过更低的成本成本来实现,还可能对科学界产生不可估量的影响。然而,Chong非常希望看到软件的发展,因为开发硬件已经获得了更多的关注——英特尔的芯片就是证明。

他说:“这将是一项巨大的需求,我们需要在开发软件和培训能够解决问题的人才方面赶上这些需求。”

毋庸置疑的是,那些无论是在学术上还是在经济上投资量子计算机的人都有自己的工作要做。如果他们想让这项技术成为主流,并最终抛弃我们拥有的每一台设备的传统计算技术,那么他们维持当下的工作会变得更加困难。为了实现这一目标,无论在短期和长期的工作都需要克服许多挑战。Childs认为,超越前一代系统的是他们的目标发展道路。

他说:“研发中的实验系统的效率需要在一些任务(不一定是意义的)里能够令人信服地超越传统计算机是一个很重要的短期目标,而且看起来即将实现。但在理论和实验两方面,这个领域都充满了挑战。”

Chong提出的另一个短期目标是开发100位的量子计算机。根据我们目前拥有的技术,世界上最大的量子计算机只能使用51位量子位。其实我们有D-Wave的2000位计算机系统,但它是通过优化而不是设计来实现的。在我们管理了100量子位之后,下一步是1000量子位,这两者我们期望都是拥有多功能的。“这需要进行很多精密的工程,”Chong说。

我们将拭目以待,看看量子计算的下一个重大进展将会是什么,以及普通人能够何时从这项技术中受益。不管需要多长时间,或者需要多少工作,有一件事是清楚的:我们无比接近量子计算的时代……我们可以进行假设,但事实上我们尚未生活在这样的一个时代。

转自网易科技

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