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九章量子計算機「中國九章量子計算機」( 二 )

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而量子計算機也是如此 。不過它最基本的單位不是“比特”，而是“量子比特”，目前對于這個東西還沒有一個明確的定義，但簡單來說，就是用量子態的物質來做基本單位 。如此一來，它計算時還需要結合量子的各種狀態，籠統說起來，比特的狀態是唯一的，但量子比特是允許在同一時刻擁有兩個狀態的疊加，這是量子計算的基本性質，可以理解成，它是“薛定諤的比特” 。
不過和傳統計算機相比，量子計算機如今的限制很多 。目前全球還沒有一個嚴格意義上的量子計算機，就是“九章”，其實都只是原型機 。因為量子計算機需要滿足4個條件 。一是用這個物理體系可以表示量子比特；二是可以把量子比特制備到特定的初始狀態；三是可以把這個體系按照期望的方式進行變化；四是可以測量體系的輸出 。
因此現如今的量子比特，往往都局限在光學、離子阱、超導和核磁共振，我們的九章就是采用光學，而懸鈴木則是采用超導 。因此，量子計算機距離實用還十分遙遠，即便他擁有難以想象的運行速度，但我們如今是無法拿來使用的，只能用來計算一些問題 。
因此，如果你問量子計算機打 游戲 會卡嗎？只會讓人啼笑皆非，現如今的量子計算機，更被科學家關注的，其實是它解決的問題是什么，就比如這次的“高濕玻色采樣” 。
但你也別以為，量子計算機就沒有用了，它未來的前景是無限光明的，并且就對現階段而言，它體現的還是中國技術的突破 。一個是證明，我國掌握現如今的最強能力的量子光源；一個是證明，我國掌握現如今最強大的干涉技術；一個是證明，我國掌握微觀粒子的高精密操控技術 。還有就是上海微系統所研發的探測器，也代表的是現如今的更高技術水平，都是在表達，中國量子技術上的成功和突破 。“九章”的研發成功，讓中國在量子領域處于優越地位 。
對于量子的東西，對于我們普通人而言是十分抽象，但它確實關系著許多科學問題和技術難題 。許多人類至今無法解決的問題，以后都得靠量子計算機來進行 。如果我國能夠一直保持領先，我們的 科技 水平也將迅速提高，現在你還會覺得量子計算機沒有用嗎？
2九章量子計算機每秒多少次量子計算機九章：6億年計算，它只需200秒，超谷歌100億倍
“九章”的超高算力主要依靠的是其量子疊加態和量子并行運算 。以兩個比特的系統為例，傳統計算機一次只能表示00/01/10/11中的一個，需要四次才可將其全部表示出來；而量子疊加態只需要一次，就可以完成傳統計算機的工作 。因此量子計算機的算力得到了巨大的提升 。以 “九章”為例，它由七十六個光子控制，其算力在2的76次冪級別，因此其計算能力遙遙領先傳統計算機 。
量子并行運算與傳統并行運算不同 。以穿越迷宮為例，在上萬條路中只有一條通向出口 。傳統計算機像是一只螞蟻，先選擇一條路一直走到死胡同再換一條，如此往復直至找到出口；而量子計算機像是一群螞蟻，它們分工明確，可以一次性包攬所有的路，從而快速找到出口 。
近年來，中國在量子技術領域取得了一系列重大進展 。2020年12月4日，《科學》雜志公布的中國“九章”計算機重大突破，讓世界矚目 。這臺由中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等學者研制的76個光子的量子計算原型機“九章”，在谷歌“懸鈴木”計算機之后，再次成功實現了“量子計算優越性”的里程碑式突破 。

九章量子計算機「中國九章量子計算機」

文章插圖
3世界首臺光量子計算機九章誕生在哪個國家世界首臺光量子計算機“九章”誕生在中國 。2020年12月4日，中國科學技術大學的潘建偉、陸朝陽等人構建了一臺76個光子100個模式的量子計算機“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機“富岳”快一百萬億倍 。
也就是說，超級計算機需要一億年完成的任務，“九章”只需一分鐘 。同時，“九章”也等效地比谷歌去年發布的53個超導比特量子計算機原型機“懸鈴木”快一百億倍 。
“九章”的架構
從外觀上看，與其說它是計算機，倒不如說是一臺敞開式的運算系統：實驗桌上3平方米左右的格子里擺滿了上千個部件，“這些都是量子計算機原型機的光路”，正是通過中國自主創新的量子光源、量子干涉、單光子探測器等，構建了76個光子的量子計算原型 。
另一張桌子上，擺放著“九章”的接收器 。如果站在兩張桌子之間，就意味著置身于“九章”之中” 。原來，神秘的“九章”就是一堆光路和接收裝置 。

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