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竞逐量子霸权,中国已落后一大截
送交者:  2017年11月29日17:31:51 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

量子科學是當今世界最炙手可熱的學科之一,時不時就會爆出震動的大新聞。最近,在美國電氣和電子工程師協會(IEEE)的工業峰會上,美國國際商用機器公司(IBM)宣布成功研發20量子比特(qubit,量子信息計量單位)的量子計算機,並成功開發出50量子比特量子計算機原型機。盡管IBM並未公布相關技術細節,但關於「量子霸權」的爭奪已經進入關鍵時期。

中美競逐世界量子霸權進入關鍵期 中國已落後一個身位

2017年中國成功研制出10量子比特量子計算機,跟上世界量子計算機研制的潮流

所謂「量子霸權」(quantum supremacy),是美國加州理工學院物理學家約翰·普瑞斯基爾(John Preskill)發明的名詞,用來表示「在存儲和通信帶寬呈指數級增加後,量子計算機擁有傳統超級計算機所不具有的能力」。

世界頂級的超級計算機目前能夠完成擁有5到20個量子比特的量子計算機所做的事情,研究表明一旦量子比特超過49個,量子計算機的能力將讓超級計算機望塵莫及。中國上海交通大學物理與天文系教授金賢敏在接受媒體採訪時也指出,「模擬49個左右的量子比特,大概是現有超級計算機的最大能力,每增加1個量子比特,相應地就需要將超級計算機的能力提升1倍」。由此可以見出IBM50量子比特的量子計算機原型機意義的重大。

目前,國際上量子計算機競爭的主要參與者包括IBM、Google、英特爾、微軟,以及中國的中國科學院。英特爾專注矽量子點技術,微軟則選擇拓撲量子計算,兩者都比較冷門,因而世界量子計算機主要在IBM、Google和中科院之間展開,屬於世界第一梯隊。

IBM字2016年成功推出5量子比特的量子計算後,在量子計算機領域一路高歌猛進。2017年3月,IBM對外宣布將在年內推出全球第一個商業化量子計算雲服務——IBM Q,這是世界上第一個收費的量子計算雲服務系統。在軟體上,IBM也頗有建樹,其QISKit——量子信息軟體處理工具包可用於幫助研究社區最大限度利用量子計算系統的核心。再加上本次公布的20量子比特和50量子比特的量子計算機,IBM在量子計算機研究上一馬當先。

Google早在2014年就披露了自主研發量子計算機的消息,2015年聯合美國國家太空局(NASA)和加利福尼亞州立大學聖芭芭拉分校宣布,做到了9個超導量子比特的高精度操縱。2017年4月23日,Google對外宣布要在年底打造出世界上第一台可以超越傳統計算機的量子計算機,做到49個量子比特的操縱,做到「量子霸權」。

Google量子計算機研究最大的特點就是開放。據美國彭博新聞社披露,Google內部有一個開源的ProjectQ項目,自2017年開始準許科學實驗室和人工智能研究人員通過互聯網使用其開發的量子計算機,以鼓勵他們開發量子計算機工具和應用程序,並最終轉換成更快速、更強大的雲計算服務。

中國在量子科學研究上,量子通訊處於世界最前端,新聞不斷,量子計算機要低調得多。直到2017年5月3日,中國科學院下屬的中國科技大學潘建偉團隊在上海宣布,已成功構建10量子比特隊量子計算機,在當時屬於世界上第一台超越早期經典計算機的量子計算機,將世界量子計算機由1位數提高到兩位數,打破了西方的壟斷。而據中科院披露,2016年中科院就首次做到了10光量子糾纏操縱。

盡管量子計算機不僅僅包括硬體還包括軟體等,IBM50量子比特的量子計算機遠未成熟,所謂的「量子霸權」實際只是指出了量子計算機遠超傳統計算機的信息處理能力。然而一旦量子計算機做到突破,所謂的「量子霸權」就不單單是一種可能,而是一種技術上的霸權,是一國相對於其他國家的絕對優勢。

更為重要的是,目前量子科學與可控核聚變、人工智能、石墨烯等並稱為下一次技術革命的突破口,一旦取得突破,與生產效率快速提高相對應的很可能是世界力量對比的洗牌重組。

第一次技術革命造就了英國霸權,第二次、第三次技術革命造就了美國霸權,下一次呢?從這一點來看,「量子霸權」的競爭不只是科技的競爭,更是國家邉莸母偁帯

幸叩氖牵袊诹孔佑嬎銠C研發上就算與世界先進水平存在差距,但並未掉隊。


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    量子计算,量子通信是比较重要的领域 - eachus 11/30/17 (364)
    这个要问机械化神经元,他自称是专家。  /无内容 - 道友 11/30/17 (145)
  中美谁都不比谁快多少 - eachus 11/29/17 (636)
      美国是投资的钱多?还是人才比中国多?  /无内容 - 黑木崖 11/30/17 (182)
        是综合人才多。  /无内容 - 道友 11/30/17 (208)
          这个中国比不上,全球优秀学生和学者赴美国的多。  /无内容 - 黑木崖 11/30/17 (180)
          比如Intel,它是跟微软绑一起的,你光懂硬件不够  /无内容 - 道友 11/30/17 (154)
            还要有大量软件人才,老美这种商业合作很强  /无内容 - 道友 11/30/17 (147)
              中国体制下,通常一方霸住资金,合作搞不下去  /无内容 - 道友 11/30/17 (254)
                于是开始蹦跶两下,后来就跟屁股吃尘。  /无内容 - 道友 11/30/17 (156)
                这是问题。  /无内容 - 黑木崖 11/30/17 (131)
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