中國(guó)科技大學(xué)在2020年底公開(kāi)宣布，其科研團(tuán)隊(duì)已成功建造76個(gè)光子的量子計(jì)算機(jī)，能實(shí)現(xiàn)快速求解“高斯玻色取樣”任務(wù)，這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)命名九章。這個(gè)九章名字，并非隨意得來(lái)，起源是根據(jù)中國(guó)數(shù)學(xué)著作九章算術(shù)得名，也是具有傳承和中國(guó)文化象征的名字。
什么是量子計(jì)算機(jī)呢？
科技發(fā)展日新月異，我們聽(tīng)說(shuō)過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)，那么現(xiàn)在的量子計(jì)算機(jī)又是什么？
是根據(jù)科學(xué)家研究出來(lái)的量子力學(xué)的規(guī)律，使用量子算法運(yùn)行，打造出來(lái)的光量子計(jì)算機(jī)，一種集合了現(xiàn)代科技工藝裝置，無(wú)論是涉及任何領(lǐng)域的運(yùn)算，和處理信息，都能得到當(dāng)今世界上最快速度的結(jié)果。
量子力學(xué)對(duì)世界高新科技的影響非常深遠(yuǎn)，比如尖端的核能、激光領(lǐng)域研究和半導(dǎo)體芯片等，都離不開(kāi)量子力學(xué)作為科研支撐基礎(chǔ)。量子計(jì)算機(jī)對(duì)于參與推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的科技提升和發(fā)展，更是異常重要。
量子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)原理是什么？
我國(guó)的“九章”量子計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)確說(shuō)是一臺(tái)光子的量子計(jì)算設(shè)備，設(shè)備主要的構(gòu)成部分，是啟動(dòng)單光子開(kāi)關(guān)，通過(guò)單光子源產(chǎn)生發(fā)出了單光子，發(fā)射傳輸?shù)教綔y(cè)器之后，把最后的運(yùn)算結(jié)果輸出，得到準(zhǔn)確的答案。
設(shè)計(jì)原理說(shuō)起來(lái)只短短幾句話(huà)，然而卻是科研工作者的數(shù)十年心血凝結(jié)而成，每一個(gè)進(jìn)展和每一個(gè)突破，都來(lái)之不易，量子計(jì)算機(jī)的成功研發(fā)和建造，以及投入運(yùn)算使用，將為我國(guó)科技發(fā)展，建立卓越的功勛，做出了不起的貢獻(xiàn)。
世界量子計(jì)算機(jī)的現(xiàn)狀如何？
目前世界上公開(kāi)表明擁有量子計(jì)算機(jī)的國(guó)家只有中國(guó)和美國(guó)，而美國(guó)的英特爾公司先研發(fā)成功量子芯片，然后后續(xù)才進(jìn)行開(kāi)發(fā)量子計(jì)算機(jī)。
美國(guó)發(fā)布過(guò)一份數(shù)據(jù)表明，到了2050年量子計(jì)算機(jī)會(huì)能改造8500億美元的利潤(rùn)，也代表國(guó)際社會(huì)都在看好量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景。未來(lái)幾十年時(shí)間里，量子計(jì)算機(jī)的市場(chǎng)價(jià)值會(huì)達(dá)到萬(wàn)億美元。
為什么說(shuō)我國(guó)的九章計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)？
量子霸權(quán)是什么，是指量子計(jì)算機(jī)能完成指定的，特殊的任務(wù)，解決問(wèn)題的時(shí)間方面，還有非常大的飛越。通過(guò)快速運(yùn)算進(jìn)行解決，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)包括超級(jí)計(jì)算機(jī)，都沒(méi)有實(shí)力挑戰(zhàn)量子計(jì)算機(jī)，甚至望塵莫及。
所以說(shuō)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)，就是一種實(shí)力的強(qiáng)大體現(xiàn)。
如果說(shuō)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)，我國(guó)九章是世界上的第二臺(tái)實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán)的量子計(jì)算機(jī)，美國(guó)谷歌的量子計(jì)算機(jī)，是首個(gè)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)的計(jì)算機(jī)。
未來(lái)中國(guó)量子領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是什么？我國(guó)對(duì)量子計(jì)算和通信進(jìn)行了前瞻性戰(zhàn)略布局，為加快量子計(jì)算機(jī)發(fā)展，也投入很多科研實(shí)力和組建隊(duì)伍。我國(guó)還有量子衛(wèi)星技術(shù)，組建的通訊網(wǎng)絡(luò)，是世界上很多國(guó)家都羨慕不來(lái)的，這也為中國(guó)量子研究提供了優(yōu)勢(shì)，更能夠?yàn)榱孔友芯浚龀鲋T多有益的實(shí)驗(yàn)。
中國(guó)對(duì)于量子人才的培養(yǎng)非常重視，現(xiàn)在就有很多工程師都在進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，學(xué)習(xí)實(shí)踐和不斷提高，這也是讓世界非常羨慕的原因之一。因?yàn)橹挥腥瞬挪怀霈F(xiàn)斷層，科研的成就才會(huì)越發(fā)積累和突破，中國(guó)的量子領(lǐng)域人才輩出，未來(lái)也會(huì)有更多的收獲讓世界艷羨。
我國(guó)九章量子計(jì)算機(jī)就是在實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)方面，會(huì)起到科研先鋒的作用。中國(guó)關(guān)于量子領(lǐng)域的研究和積累，比世界上其他國(guó)家更有崛起的基礎(chǔ)，量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，代表新型量子計(jì)算的能力，以及對(duì)這個(gè)領(lǐng)域超高的追求，讓中國(guó)量子產(chǎn)業(yè)形成厚積薄發(fā)的沖勁，先天優(yōu)勢(shì)明顯，又起步比別的國(guó)家早，實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)也是憑借科研實(shí)力，將給世界做出榜樣。
九章量子計(jì)算機(jī)的過(guò)人之處？
量子計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，就像比武過(guò)招一樣，用速度判斷計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。在高斯玻色取樣速度對(duì)比中，超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”如果計(jì)算出結(jié)果，需要耗費(fèi)極其漫長(zhǎng)的6億年，才能完成本次運(yùn)算。
而九章量子計(jì)算機(jī)所需時(shí)間，極大震驚了世界，它只要短短200秒的時(shí)間，就能完成超級(jí)計(jì)算機(jī)都無(wú)法完成的題目，這個(gè)差距，用天壤之別形容都蒼白無(wú)力了，九章量子計(jì)算機(jī)的處理速度，比超級(jí)計(jì)算機(jī)快了100萬(wàn)億倍！
量子計(jì)算機(jī)的實(shí)力，簡(jiǎn)直快到難以想象的恐怖。同樣窺斑見(jiàn)豹的道理，這么強(qiáng)悍的量子計(jì)算機(jī)，將會(huì)應(yīng)用到更加寬泛的領(lǐng)域，為我國(guó)的科技軍工科研和航天扥高等，會(huì)提供更大的助力，可想而知，世界上有太多國(guó)家都在羨慕和求之不得。
