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紅警之科技提取

第一百零四章 量子計(jì)算機(jī)

紅警之科技提取 老驢拽 2017 2020-07-17 22:20:20

  而在外界一片喧囂和熱議的這段時(shí)間里,星海科技集團(tuán)總部?jī)?nèi)的光量子測(cè)量實(shí)驗(yàn)室里,楚現(xiàn)和量子計(jì)算機(jī)研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立起一個(gè)能夠產(chǎn)生穩(wěn)定量子位(量子計(jì)算機(jī)的信息存儲(chǔ)單元)的量子電容器。同時(shí)這種電容器也能抵抗常見(jiàn)的電磁干擾,而這種電容器使用的材料就是在星海科技集團(tuán)隨處可見(jiàn)的石墨烯材料。

  而楚現(xiàn)想要量子計(jì)算機(jī)不是一天兩天的事情了,量子計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)的區(qū)別還是比較多的,簡(jiǎn)單來(lái)講,量子計(jì)算機(jī)的單元存儲(chǔ)可以存儲(chǔ)兩個(gè)狀態(tài),既可以是真,也可以是假,而對(duì)于普通計(jì)算機(jī)來(lái)講,只有兩個(gè)狀態(tài),要么是真,要么是假。

  量子計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度是不同的,量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度是普通計(jì)算機(jī)的幾十倍

  它以量子態(tài)為記憶單元和信息儲(chǔ)存形式,以量子動(dòng)力學(xué)演化為信息傳遞與加工基礎(chǔ)的量子通訊與量子計(jì)算,在量子計(jì)算機(jī)中其硬件的各種元件的尺寸達(dá)到原子或分子的量級(jí)。量子計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理系統(tǒng),它能存儲(chǔ)和處理關(guān)于量子力學(xué)變量的信息。而普通計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)是通過(guò)集成電路中電路的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)0、1之間的區(qū)分。

  而且量子計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)的載體也是不同的,其中量子計(jì)算機(jī)的載體是分子原子,甚至是粒子,應(yīng)用的是量子相干性,而普通計(jì)算機(jī)的載體則是集成電路,應(yīng)用的是電路分析。

  說(shuō)了這么多,其實(shí)就是大眾產(chǎn)生的一種誤解,量子計(jì)算機(jī)一定比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快。當(dāng)然,從一般人的理解角度來(lái)說(shuō),這么說(shuō)也沒(méi)有太大的問(wèn)題。

  但實(shí)際上量子計(jì)算機(jī)信息處理量愈多,對(duì)于量子計(jì)算機(jī)實(shí)施運(yùn)算也就愈加有利,也就更能確保運(yùn)算具備精準(zhǔn)性,而普通計(jì)算機(jī)處理量越多就負(fù)載越大,就會(huì)變慢。

  這就是他們最大的不同之處,但這也不能說(shuō)是量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和普通計(jì)算機(jī)的缺點(diǎn),可以說(shuō)是側(cè)重點(diǎn)有點(diǎn)不一樣。對(duì)于信息處理量相對(duì)不是很大的時(shí)候,其實(shí)量子計(jì)算機(jī)并不一定比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)要優(yōu)秀。而量子計(jì)算機(jī)在幾個(gè)大國(guó)中早就有了立項(xiàng),它除了重要的模擬模擬量子系統(tǒng)以外,也有為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的不足而創(chuàng)造的意思。

  當(dāng)然,雖然量子計(jì)算機(jī)的好處這么多,但是它的研發(fā)難度,小型化和普及難度,都比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)要超出太多了。

  而楚現(xiàn)之所以要堅(jiān)持發(fā)展屬于自己的量子計(jì)算機(jī),而是考慮了好幾個(gè)原因的。

  第一,加快研發(fā)進(jìn)度,眾所周知,因?yàn)橛?jì)算機(jī)的出現(xiàn),人類(lèi)引來(lái)了一個(gè)科技大爆發(fā)的時(shí)代,計(jì)算機(jī)研發(fā)的初衷,雖然是為了分析炮彈軌道,但后來(lái)人們發(fā)現(xiàn),用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助研發(fā)工作,將節(jié)省大量的人力物力,而且還能縮短研發(fā)時(shí)間。這簡(jiǎn)直就是科學(xué)研發(fā)的加速器,而現(xiàn)在楚現(xiàn)要做的就是,讓星??萍技瘓F(tuán)研發(fā)部的加速器升級(jí)換代。

  第二,別看星海世界這是一款游戲,但它的地圖之大,內(nèi)容之豐富,都市游戲史上絕無(wú)僅有的,現(xiàn)在開(kāi)放的地圖只是很小的一部分,這還沒(méi)什么,到了后面,開(kāi)放了整個(gè)銀河系的地圖,這不是現(xiàn)在的超級(jí)計(jì)算機(jī)加超級(jí)服務(wù)器組合能夠承受得了。

  像這種傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不擅長(zhǎng)的超大運(yùn)算任務(wù),剛好就是量子計(jì)算機(jī)最擅長(zhǎng)的。

  第三,人工智能,AI的原理就是從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí),隨著反饋增加越來(lái)越準(zhǔn)確,直到計(jì)算機(jī)程序看上去顯得“智能”。這種反饋是基于對(duì)許多可能選項(xiàng)的概率計(jì)算,因此AI便成為了量子計(jì)算的完美候選人。像這種能夠?yàn)槟由?jí)或者說(shuō)進(jìn)化的工具,楚現(xiàn)當(dāng)然不會(huì)放過(guò)。

  第四,分子建模,之前就說(shuō)過(guò)了,計(jì)算機(jī)對(duì)科研有著不可小視的作用,讓計(jì)算機(jī)對(duì)分子相互作用的精準(zhǔn)建模,為化學(xué)反應(yīng)找到最優(yōu)配置?;瘜W(xué)反應(yīng)是高度糾纏的量子疊加態(tài)。這樣的“量子化學(xué)”太過(guò)于復(fù)雜,現(xiàn)有的數(shù)字計(jì)算機(jī)只能對(duì)最簡(jiǎn)單的分子進(jìn)行分析。但成熟的量子計(jì)算機(jī)即使對(duì)最復(fù)雜的過(guò)程進(jìn)行評(píng)估也毫不費(fèi)力。

  至于他的作用,說(shuō)的通俗一點(diǎn)就是,列如Google已經(jīng)通過(guò)模擬氫分子的能量在這一領(lǐng)域取得了突破,可以使原有的產(chǎn)品更加高效,從太陽(yáng)能電池到醫(yī)療用藥,尤其是化肥產(chǎn)品?;收既蚰芰肯牡牡?%,更高效的化肥對(duì)全球能量和環(huán)境益處深遠(yuǎn)。

  第五,加密,網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)于任何一家企業(yè)和國(guó)家都是不可忽視的,就算是星??萍技瘓F(tuán)有著墨子保護(hù),這并不能保證求一定能夠萬(wàn)無(wú)一失,畢竟互聯(lián)網(wǎng)的13臺(tái)根服務(wù)器都在美國(guó),而利用量子糾纏這一單向特質(zhì)的量子加密方法,就能夠解決這個(gè)問(wèn)題。

  第六,粒子物理學(xué),這項(xiàng)激動(dòng)人心的新物理學(xué)可以用來(lái)學(xué)習(xí)令人興奮的新物理學(xué)。在以往的粒子物理研究中,粒子物理學(xué)的模型往往非常復(fù)雜,以紙筆計(jì)算根本無(wú)法應(yīng)對(duì),而且還需要大量的計(jì)算時(shí)間來(lái)進(jìn)行數(shù)值模擬。

  因斯布魯克大學(xué)和量子光學(xué)和量子信息研究所(IQOQI)的研究人員最近就使用了一種可編程量子系統(tǒng)進(jìn)行了這樣的模擬。該團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《自然》上的文章中稱(chēng),他們使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的量子計(jì)算機(jī),其中的離子執(zhí)行邏輯運(yùn)算,這是所有計(jì)算機(jī)計(jì)算的基本步驟。與實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)相比,這種模擬表現(xiàn)出了極好的一致性。

  “這兩種方法相互補(bǔ)充完善,”

  理論物理學(xué)家Peter Zoller說(shuō)道。

  “我們無(wú)法替代在粒子對(duì)撞機(jī)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。然而,通過(guò)開(kāi)發(fā)量子模擬器,我們有朝一日或許能夠更好地理解這些實(shí)驗(yàn)。”

  簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),未來(lái)星??萍技瘓F(tuán)就不需要建造粒子對(duì)撞機(jī)這種完全用錢(qián)堆起來(lái)的東西了,利用租賃的粒子對(duì)撞機(jī)和量子計(jì)算機(jī),就能夠很好的研究粒子物理學(xué)了。

  

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