央妈半小时报道!量子计算机悟空问世,中国成为第三个交付 ...
admin
2023-10-20 06:21:12
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在电影《流浪地球2》中,拥有超强算力和自我意识的量子计算机MOSS引发巨大关注。它的算力惊人,可实现全球复杂计算资源融合与调度,相对于遥不可及的MOSS,我国量子计算机“悟空”却已破石而出!央妈花了足足半小时来报道中国量子计算机悟空的问世,以及咱们中国第一条量子芯片生产线的公开亮相,作为下一代计算机革命的核心,量子计算机如今已成为全球各大国抢着发展的战略重器,是公认的信息时代原子弹。而面对以IBM、谷歌为代表的西方巨头的抢先一步,我国自然不甘落后。据悉,悟空计算机的性能已经达到了传统芯片的上千倍,相较于经典计算机,量子计算机在海量数据并行运算、模拟分子原子的运动规律,或者是生物、化学材料合成领域,有得天独厚的优势。在特定运算任务下,量子计算机只需大约200秒就能完成最强超算需1万年才能完成的任务。在经典计算机的早期研发过程中,我国十分遗憾地处于跟随者位置。悟空量子计算机的横空问世,代表我国在新一轮科技革命中实现弯道超车。我国更将成为全世界第三个具备量子计算机制造能力的国家。我国量子科学基础研究已跻身全球第一梯队。悟空”与其它量子计算机有何区别?我国量子芯片实力如何?量子计算商业化还要多久?




1.悟空与其它量子计算机有何区别

“悟空”量子计算机最鲜明的特点是我国第1个可以走出实验室的量子计算机,并且也是我国第1条量子芯片生产线。它和我国之前的量子计算机不同在于,它所使用的是电学体系,相比于光学量子计算机来说,电学体系相对来说更成熟一点,或者说推进的更快一些,包括IBM、谷歌、英特尔这些比较老牌的计算机公司都是在电学上做部署。这是因为电学的工业基础好,与经典计算机存在部分相通性,在工艺、技术、设备、人才经验上都已经有非常多的积累,相比其他新的体系,像光学、离子阱、冷原子等,是有更多的工业条件去实现。与其它量子计算机相比,悟空具有独特的优势:一是 具有较高的量子门的数量和操作速度,可高效实现复杂的计算任务;二是 实现多量子比特同时进行量子操作的多比特操作功能,可减少量子比特的损耗,三是 具备多路输入输出芯片,能有效地实现对量子情况的量测和反馈。在安全性方面,悟空将把安全性提高到一个新的水平,使用多重加密技术和数据分割技术,从而有效地抵御各种网络攻击。其采用的量子计算机架构也可以有效地减少量子计算任务过程中的复杂性,实现更快更可靠的量子计算。总之,中国量子计算机悟空的问世是一个历史性的里程碑,它将使国内量子计算研发的技术壁垒得到新的阶段性突破,为我国量子技术提供了可靠的保障。




2. 我国量子芯片实力如何

量子芯片作为量子计算机最核心的部分,是执行量子计算和量子信息处理的硬件装置。我国在量子芯片这个作为量子计算机的核心基础底座领域也早有布局。由于西方对我国进行技术封锁,特别是在光刻机这个传统半导体制造的核心部件上对我国实行严厉封锁,所以我国的芯片工艺与当今世界上已经在量产的最新3nm工艺芯片相比,可以说是非常落后了。以往芯片追求的是几纳米,而这在量子芯片面前毫无意义,因为它是以光量子为基本单元,可以不受摩尔定律的限制,由于量子计算遵循量子力学的规律和属性,与传统芯片相比,量子芯片在材料、工艺、设计、制造、封测等方面的要求和实现路径上都存在一定差异。经典芯片通过晶体管构建经典比特,基于半导体制造工艺。而量子芯片采用2个量子状态来叠加及纠缠,用以执行以量子比特为基础的运算,因此只要物质的物理性质具有两个易于操作的量子态,都有可能成为量子比特的制作基础。这完完全全是一项颠覆性的技术,这也就意味着,一旦技术成熟,我们完全可以依次来绕开高端光刻机出口的限制,通过量子芯片。实现弯倒超车,解决高端芯片被卡脖子的难题。而这次在合肥亮相的量子芯片生产线,其实早在2022年1月就已经投入了运营,短短一年时间,孵化出了三套自研的量子芯片专用设备,生产了1500多个批次流片试制的产品,交付了多个批次的量子芯片以及量子放大器等等产品,无论是论文数量还是专利数量都处于全球领先地位。目前我国已经拥有从超导量子芯片设计、制备、封装到测控的全栈式研发能力。同时,还建成了国际先进水平的集成化量子测控平台,可以实现多种复杂的量子实验。这在我国是开天辟地的。




3.量子计算机商用还要多久

近日,本源量子总经理张辉透露,“结合量子计算所需的物理学基础与算法基础,量子计算有望在10~15年内实现商用,预计量子计算的商用元年在2030年左右。”日前发布的《量子计算技术创新与趋势展望》对量子计算的商用前景做了预测,“预计2030年全球量子计算市场规模将达到150亿美元,并以35%左右的增速平缓上升,至2035年预计会达到500亿美元的市场规模。”量子科技是新一轮科技革命和产业变革的必争领域之一,全球主要国家高度重视量子科技发展。我国亦充分认识到量子科技发展的重要性和紧迫性。在我国,量子科技产业得到政策持续支持,已上升为国家战略。可以说,在各国顶层政策催化下,量子计算在前沿科技领域受到广泛关注。




量子计算技术目前仍处于基础研发阶段,但其未来应用潜力蕴藏着巨大的商业市场。而量子计算机一旦应用起来,将带来计算领域的新革命。虽然在之前我国量子计算的能力在全世界范围之内是属于比较落后的位置,但是随着我们对于量子计算机研发的不断成功,现在在量子研发领域之中,我们显然已经处于了世界的第一梯队。目前我们是第一个拥有量子通信卫星的国家,未来等到量子计算机的商用,我们可以以此为基础构建我国的互联网体系,这个时候就再也不要去看老美得脸色。

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