比量子計算機穩定:中國科學家研製出新型可擴展光子計算機

2020-12-05 厲害了俺的國

大家還記得去年穀歌聲稱,自己成為了全球第一個拿到了「量子霸權」這件事情麼?在當時他們說根據他們提出的理論模型設計出來的量子計算機,只用3分20秒,就能完成現如今全球第一超算:Summit超算系統花費整整一萬年才能完成的運算。

不過全世界另一個超算主要玩家IBM看了這個消息後就不樂意了,直接公開批評谷歌,說他們的說法根本就是誤導,使用的計算方式根本就不是現如今全世界主流的計算機速度計算方法。現代的馮·諾伊曼結構計算機的發展或許已經到了瓶頸,但絕沒有那麼爛。

谷歌在估算傳統的馮·諾依曼結構超算的時候,故意採用了一個惡意假設,那就在進行模擬的時候,故意把計算機運行時耗費的RAM會非常高。

此外,IBM還表示,谷歌不僅在傳統計算機的運算能力方面玩了數學遊戲,還在量子計算機的定義上玩了文字遊戲。

IBM的研究人員還發文表示:量子霸權這個詞擁有極強的誤導性,已經給很多人帶來了非常多的認知錯誤。

現在量子計算機連個樣機都沒出現,僅僅是在實驗室裡產生了一種量子採樣程序的數據模型,一丁點的實際應用都沒有,這樣的還停留在紙上量子計算機又何談霸權?

最重要的是他們還發表了一篇論文來佐證自己的觀點。而且論文到現在還在網上掛著沒有撤回,不像谷歌一樣,發了一篇漏洞百出的抄襲論文後還給撤回了,盡顯心虛。

這裡把IBM的論文網址發在這裡,有條件翻牆且能看得懂英語的同學們可以自己去看看。

那麼,中國學者知道這些問題麼?答案是當然知道,之前說了,谷歌這篇論文是抄襲論文,因為其中關於量子計算機的模型建設和計算部分,根本就是抄襲中國國防大學發表的關於量子計算機的相關論文。雖然我國現在非常重視量子計算機方面的發展,但是重視歸重視,中國人可沒有在一棵樹上吊死的習慣。中國人講究的是「天涯何處無芳草」,啊,不,是「雞蛋不放在一個籃子裡」,以及「兩手抓,兩手都要硬」。更何況,中國已經證明了,現在階段超算在某些情況下不太穩定,並不能承擔人類下一代核心計算機的重任。所以我國現在在傳統超算,和另一種新型的計算機光子計算機領域,也有一定的建樹。

2月2日,上海交通大學的金賢敏教授領導團隊開發出了一款新的集成晶片。這款晶片既不是傳統的馮·諾伊曼結構,也不是所謂的量子結構。而是一款新型的光子計算機。這種計算機不僅能解決某些電子計算機難以解決的問題,更重要的是提出了一種獨立於量子計算機之外的新型計算機模型。

金賢敏教授更是將這項研究發表在了美國著名未來科技展望雜誌:《科學進展》上面。

事實上早在金賢敏教授的量子計算機和光子計算機之外,人類已經提出了無數關於未來計算機的想像。但是並沒有一款計算機能做出來成果,別說是像金賢敏教授那樣拿出一個實驗性質的晶片,有的連邏輯結構設計都還沒做好。

最終還是金賢敏教授發現了一款真正可能做成晶片的計算機結構。這種方法放棄了那種非常脆弱的量子特性的量子計算機設計,反過來利用光子本身的優勢進行運算工作。

就複雜性來說,光子計算機是全世界最難的,但是非常穩定。就在最新的研究之中,研究人員成功地利用光子作為計算載體,直接利用雷射只寫直寫技術,將信息轉化為光子,光子直接注入到光波導網絡之中。從而獲得更加穩定的高速運算速度。

實驗證明,這樣的計算機結構真正擁有比傳統計算機更高的運算速度和可擴展的物理規模。在這項成就的鼓舞下,金賢敏教授表示,他們將計劃建造更大規模的光子晶片以及測量系統,為製造一款真正的光子計算機做準備。

之所以中國人能誕生金賢敏教授這樣引領世界前進的科學家,最重要的還是因為中國教育普及工作做得實在是太好了。

如果沒有教育,發展科技,就是一句空談。當年中國還非常落後的時候,曾經湧現出一大批知識分子,他們去外國進行考察,想看看他們到底為什麼能發展出如此發達的工業和技術。最終發現中國和外國之間最大的差距是教育普及率。就以英國為例,當時的英國是一個工人都掌握了大量知識的國度,而中國卻是一個文盲和半文盲組成的國家。

為了改變這一現狀,中國湧現出了一大批教育家,他們開辦學校,編寫教材,發誓要改變中國技術落後的情況。

其中對中國影響最大的就是一位叫做劉薰宇的數學教育家。

他曾經去法國考察過當地的教育現狀,最終得出結論,想要在中國真正整普及數學教育,最好的辦法就是依靠興趣,生前最常說的話就是生活處處皆數學。

他將自己一生中所有的數學教育理念寫進了他的著作《數學三書》之中,這套叢書曾經啟發了中國著名物理學家楊振寧,和中科大校長谷超豪。除此之外他們還都曾經在各種演講和授課的過程中大量引用《數學三書》作為例子。正因為有這樣偉大的教育家在中國孜孜不倦地普及數學,中國才能擁有一片能誕生出優秀科學家的沃土。

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