科學家研製超級量子計算機，成現實版深思，或徹底改變未來
2020-10-18 徐德文科學頻道
英國薩塞克斯大學的科學家團隊已經制定了一個巨大的超級量子計算機的藍圖，其開源化的模塊設計理論上可以讓計算機達到足球場大小，能夠快速解決普通計算機需要幾十億年才能解決的問題，可徹底改變我們未來的生活。
似曾相識不是？在英國科幻作家道格拉斯·亞當斯的《銀河系漫遊指南》五部曲中，有一臺超級牛逼的超級計算機「深思」，在它的眼裡，一臺能在一毫秒數清一顆恆星所有原子數量的「十億巨型腦」，只能算是一把算盤；一臺能算出一場持續5個星期的沙塵暴中每一顆沙塵運行軌跡的「Google星際思想者」，也只是一臺袖珍計算機。它被設計出來解決宇宙、生命及一切的終極答案，最後得出一個莫名其妙的數字「42」。薩塞克斯大學的科學家計劃在兩年內推出現實版「深思」的概念驗證早期原型，期望它能夠發揮比深思更大的作用，提供解決世界上最棘手問題的方案。
量子計算機利用量子的糾纏態作為量子位，每個量子位可取0和1的狀態，也可是二者的疊加態，計算能力遠超普通計算機。世界各地的研究團隊都在競相研製第一臺量子計算機，但一直進展緩慢，連超過10到15個量子位的設備都難以構建，其關鍵原因就在於量子的退相干使量子計算極不穩定。薩塞克斯大學的研究人員聲稱已找到辦法解決這個問題，並可構建大型的超級量子計算機。他們的計算機採用一些方形模塊，每個模塊包含2500個左右的量子位，用磁場將它們互相屏蔽以免受幹擾，從而保持量子態。這種方法將單個量子計算模塊之間的連接速度提高了100,000倍，並且允許在室溫下操作，明顯優於需用超導材料冷卻到絕對零度附近的現有量子計算機設計方案。這種計算機的模塊可以隨意更換和添加，這意味著可以在理論上構建一臺你喜歡的大型計算機。
量子計算機將成為未來最重要，可以改變人類發展進程的科技產品，著名物理學家大衛·多伊奇聲稱量子計算機必定是同時在10^500個多重宇宙中運行，否則何來如此強大的計算能力？量子計算機將有潛力解開宇宙最深的終極奧秘，生產救命藥物，改善天氣預報，並將通訊加密到新的水平，中國在量子通訊方面處於世界領先地位。
該項研究的科學家來自美國Google，英國薩塞克斯大學，丹麥奧胡斯大學，日本理化學研究所和德國的錫根大學，研究成果發表在科學進步雜誌上。
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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，其速度比去年穀歌發布的53個超導比特量子計算原型機「懸鈴木」快一百億倍。據了解，量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面相比經典計算機實現指數級別的加速，例如密碼破譯、大數據優化、材料設計、藥物分析等方面。當前，研製量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰之一，成為歐美各發達國家角逐的焦點。 -
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碾壓谷歌"量子霸權"！中國量子計算原型機 "九章" 問世，比超級計算機快百萬億倍
按官方說法，根據現有理論，該量子計算系統處理高斯玻色取樣（Gaussian Boson Sampling）的速度，比目前世界上最快的超級計算機快一百萬億倍。據《知識分子》報導，「高斯玻色採樣」 是一種複雜的採樣計算，其計算難度呈指數增長，很容易超出目前超級計算機的計算能力，適合量子計算機來探索解決。 -
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量子科技成為國家戰略！通用量子計算機研製難度堪比登月
另外據路透社消息，歐盟各國領導人將宣布，他們希望在歐盟預算和復甦計劃下，在未來7年向歐盟國家提供的1.8萬億歐元中「相當大的一部分」投資於超級計算機和量子計算、區塊鏈、人工智慧、5G行動網路及安全通信等領域。日本也在2016年10月宣布要發展量子神經網絡等量子計算解決方案，並在2017年11月宣布推出量子神經網絡（QNN）裝置。 -
比傳統超級計算機更強大 谷歌或在明年底前造出量子計算機
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