1月中国量子计算机上线,10月133国家访问破千万

深深娱乐 2024-11-13 16:24:17

一月六号,中国第三代自主超导量子计算机,在本源量子技术科技股份有限公司上线运行。

这台量子计算机的名字叫本源悟空。

很多人好奇,为什么叫悟空呢?

因为这台量子计算机搭载了七十二位超导量子芯片,合计一百九十八个量子比特,这其中包含七十二个工作量子比特,以及一百二十六个耦合器量子比特。

而孙悟空有七十二般变化。

这也算是遥相呼应,所以这台量子计算机就被起名叫悟空了,寓意它会如同孙悟空一样。

说到这里,很多人对量子比特不是很了解,简单的说一下。

计算机的计算,是依靠二进制来完成,而二进制是用零和一来表示数字的。

那么量子比特通过断电和通电来表示零和一的,最关键的是量子比特中的量子,它代表着量子叠加态,这就意味着它可以同时表示多个二进制信息。

相比较普通计算机,只能在一个时间点表示一个二进制信息,量子比特的计算能力就快了很多。

以七十二个工作量子比特为例,在同一时间点上,它可以代表2×27个数字,并对其进行运算。

当然本源悟空再加上其他一百二十六个耦合器量子比特,它的计算能力是呈指数级增长的。

所以七十二这个数字对于本源悟空的能力,是一种最直接的表述。

当然这还不是最为关键的,这一次的第三代本源悟空的上线,也说明了中国量子芯片已经可以进入到批量生产的阶段。

如今三代本源悟空已经运行了十个月了,接待了133个国家,超一千五百万次访问,更是解决了二十七万个项目。

那么今天就来说一说这件事。

量子计算机

量子计算机是在上个世纪六十年代末期被提出来的,而且还是以问题形式提出来的。

当时计算机已经表现出了强大的算力,在科研领域中计算机帮助科学家们减少了大量运算时间的同时,还将计算的精确度提升了不少。

于是就有科学家在琢磨,能不能将计算机的运算速度提的更快?

当时量子的概念已经被提了出来,其中的量子叠加态让这些琢磨计算机提升运算的科学家注意到了。

毕竟普通的技术机就算是速度再快,同一时间也只能针对一个数字,但量子叠加态,却让计算可以在同一时间点针对多个数字。

理论上只要持续不断的进行量子叠加,那么计算的速度就会不断的提升,还没有瓶颈。

于是就提出了这么个问题,计算机能不能模拟量子计算系统?

这个问题如同一束灯光,直接打开了计算机的新篇章,科学家们在这条路上就开始摸索起来。

直到1980年,量子计算机的理论这才系统性的建立起来,到了1985年出现了量子图灵机模型(注:用简单的模型表示量子计算机的能力)。

随之就出现了很多用计算机模拟量子系统的设备。

但传统计算机终究和量子系统有着天壤之别,所以在模拟的过程中运算时间被拉长了,甚至还出现了不符合实际的超级庞大的数字。

于是早之前被提出的另一个想法出现了,用量子系统构建计算机来模拟量子现象,进行运算。

至此量子计算机的概念才真正的诞生了。

由此传统计算机和量子计算机就被分开对待,传统计算机是建立在集成电路上的,所以是随着集成电路的发展,运算能力才能一步步的提高。

但量子计算机是控制原子或者小分子来进行运算的,也就是说量子计算机控制的这种原子和小分子越多,运算的能力就会越强。

因为量子叠加态的存在,这种运算能力是以指数级增长的方式增长。

这也是为什么,传统计算机就算是最强计算机,需要二百亿年才能解决的问题,而用量子计算机计算用时百万分之一秒就可以解决的根本原因。

那么这种原子和小分子是什么呢?光子。

目前以控制光子的数量的多寡来划分量子计算机的发展阶段,现在也就分成了三个阶段。

控制一百个以内的光子是初级阶段,接着是控制一千个以内的光子是第二阶段,控制一万个光子为第三阶段。

在相当长的一段时间里,国外尤其是美国在量子计算机的进展是最大的,中国仅仅是一名跟随者。

当然经过这些年的发展,中国的量子计算机已经成为了其中的佼佼者,站在了同行的前列。

量子计算机的发展

现在全球有一百多家量子计算公司,各国在这方面的投入都是巨大的。

首先加拿大在2011年,开始出售他们的首个量子计算机,美国在2016年,由IBM推出首款量子计算云平台,紧随其后在2019年,亚马逊、微软也推出了他们的量子计算云平台。

在这个时期,世界上最先进的量子计算机是IBM的六十五个量子比特计算机。

能和这台量子计算机较量一下的,全世界有五家,但在当时中国没有一家公司可以做到。

在这种情况之下,中科大中科院量子信息重点实验室的郭光灿院士和郭国平领头,在2017年成立了本源量子公司。

当时成立这家公司的目的很简单,就是将量子计算推向产业化。

三年,也就三年的时间,本源量子就获得了巨大的进步,不仅拿到了四百多项专利,还在全球量子计算发明的排行榜上,占据了第十二的位置。

于是在这种技术积累的前提下,本源量子的量子计算机在2021年交付给用户使用了。

本源量子是中国首家量子计算公司,在2020年就已经研发出了首台国产超导量子计算机,而且还开通了云平台,给全球用户提供服务。

当时间走到2024年一月份,本源量子的第三代量子计算机本源悟空诞生了。

中国的量子计算机进度之快,让世界瞩目。

目前中国研发的量子计算机不止本源悟空一款,有多个型号,比如祖冲之系列,九章系列。

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