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中国科学家现在能把量子计算机做到什么水平呢?
中国的量子计算机有10个比特。也就是说,这台量子计算机,每一步可做2的10次方,也就是1024次运算。
举个例子,如果传统计算机,好比两个手指戳戳钢琴键,那么中国的这台量子计算机就相当于是千手观音弹钢琴,有1024个手指,在同时操作。
这样弹出来的乐曲是不是要丰富、流畅得多?
中国量子计算机的首次实验测试,也证明了它的速度优势——不仅比国际同行类似的实验加快至少2.4万倍。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。
全世界都在攻关量子计算机
为什么这么难制造
Q:这台量子计算机已经成型了吗?
目前这台机器还处于原始状态,是一台只有元器件和光学仪器的原型机。大小大约占3平方米不到。
Q:3平方米也不小了,量子计算机以后可以出笔记本电脑吗?
如果做到更加实用化,比如将核心元件压缩成CPU,量子计算机体积也可以大幅缩小。
Q:对于量子计算机能够容纳多少个光量子,世界上的几个团队一直在暗暗较劲。
2015年,谷歌、NASA(美国航天航空局)和加州大学圣芭芭拉分校宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵。
今年上半年,谷歌也曾宣布要发布10比特的量子计算机,结果被中国科学家团队超车。
接下去,大家还要继续1个比特挨着1个比特地“咬”,以至于达到“量子霸权”。
为什么大家都在紧咬这个研究,“量子霸权”到底牛在哪里?
“量子霸权”是加州理工学院物理学家John Preskill发明的名词。
通俗来讲就是:目前的超级计算机系统,能完成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情。但达到约50个量子比特之后,量子计算机的能力将一骑绝尘,超级计算机只能望“量子”兴叹。
50比特的量子计算机,一步就能进行2的50次方运算,等于1125899906842000,即一千万亿次计算,已经达到全球排名第五、中国天河一号超级计算机现在的计算能力。
如果真的到了那一天,现在的电子计算机就相当于以前的算盘,显得笨重又古老了。
Q:为什么光量子的量越多,量子计算机越难制造?
量子计算机中的量子,必须处于彼此纠缠的状态中才能工作。而光量子数量越多,纠缠状态的稳定性就越差。
Q:潘建伟团队是怎么把量子纠缠起来的?
在-220℃以下的降温超导环境中,作纠缠。纠缠速度很快的,“嗖”