什麼是量子霸權?「九章」長什麼樣?

2021-01-07 中華網

原標題：什麼是量子霸權？「九章」的優勢在哪？九問量子計算機

（記者張璐）據中國科學技術大學官網12月4日消息，中國科學家構建了76個光子的量子計算原型機「九章」。根據現有理論，該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍。

什麼是量子計算？「九章」有哪些優勢？新京報記者採訪了中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員袁嵐峰，對此進行科普。

Q1：什麼是量子計算機？

袁嵐峰：量子計算機是用量子力學原理製造的計算機，目前還處於很初步的階段。跟量子計算機相對，現有公眾使用的計算機被稱為經典計算機。

對於經典計算機來說，每個比特要麼代表0，要麼代表1。這些比特就是信息，對這些信息運算，實際上就是用電路構建一些邏輯門，完成「與」、「非」、「或」以及更複雜的操作。

而量子計算，則是利用量子天然具備的疊加性，施展並行計算的能力。每個量子比特，不僅可以表示0或1，還可以表示0和1分別乘以一個係數再疊加，隨著係數的不同，這個疊加形式的可能性會很多很多。

這種疊加性意味著，隨著量子比特數增加，量子計算機的計算能力會指數增加，經典計算機將望塵莫及。

「九章」量子計算原型機光路系統原理圖。圖/中國科學技術大學官網

Q2：與經典計算機相比，量子計算機更適合應用在哪些場景？

袁嵐峰：量子計算機並不是對所有的問題都超過經典計算機，而是只對某些特定的問題超過經典計算機，因為對這些特定的問題能設計出高效的量子算法。對於沒有量子算法的問題，例如最簡單的加減乘除，量子計算機就沒有任何優勢。

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