给工程师们讲量子计算(01):课程背景及介绍
admin
2023-10-21 15:04:11
0

作为一名工程师,总是需要不断地学习新技术、新东西。

从C++,到JAVA,到Object c,GO,Rust;再Unix、Linux、Android、iOS;服务器通信,再到云计算,到区块链,……..

都是,顺风顺水,很快就能够学会并进入这个领域。

但是,到了量子计算,(⊙o⊙)…

给大家的是薛定谔的猫,上帝掷骰子,平行世界,还有物理学家们的八卦,…………

再看看,《量子力学》,《原子物理》、《固体物理》、大篇的数学公式 …………

我要的量子计算呢,量子计算呢,玄乎…………

有的人干脆就说,量子计算是骗子…………

本教程来源

大量的量子物理、量子力学的书籍和教材




部分书籍和教材

大量的知名教授的讲座和授课




其中部分课程

IBM QisKit和D-Wave量子计算平台相关的技术资料和实验

IBM Qiskit软件开发实践



D-Wave Ocean Software编程实践



量子计算,未来高科技竞争的一个制高点

· 芯片、软件等竞争,“卡脖子”,已成前车之鉴

未来高科技的竞争,未来技术是否还是“卡脖子”,量子计算技术将是一个关键点。

市场研究预测,到 2030 年,量子计算将成为一个价值几千亿美元的产业。

· 量子编程,潜力十足的职业方向

与此同时,大量量子计算行业相关的工作岗位也将会随之诞生,如何做一名合格并优秀的量子计算工程师和程序员需要做一些知识上的准备了。

现代工程师与量子计算之间有一道槛,让人们觉得量子计算很遥远,很神秘。市面上或者互联网上有大量的量子计算的资料,总体看来,要不就是科普类的,要不就是学术类的,很少有适合当下程序员或者工程师需要的资料或者课程。

如何让当下的IT从业人员或者程序员们,能够结合自己已有的知识积累快速的了解和理解量子计算技术,是本课程的出发点和目的。

· 商用量子计算机已经开始销售

世界上已经有商业化的量子计算机,D-Wave公司,位于加拿大,是量子计算系统,软件和服务开发和商用的量子计算机公司。D-Wave 2000Q量子计算机系统,价格大约每台1500万美元。



2020年,英国政府向Rigetti Computing购买一台量子计算机,这是一项1000万英镑(折合9086万人民币)项目的一部分。



· 谁在买,谁在用量子计算机

D-Wave表示,客户已经在广泛的商业和科学领域开发了200多个应用程序,其中包括航班时刻表,选举模型,量子化学,汽车设计,预防保健,物流和金融资产管理等。

目前D-Wave公司主要客户是:

  • 洛克希德马丁公司
  • 谷歌Google
  • 美国宇航局(NASA)
  • 大众汽车
  • DENSO公司
  • 南加州大学
  • 美国洛斯阿拉莫斯国家实验室
  • 美国橡树岭国家实验室

量子计算机诞生的几个重要里程碑



量子计算机进展的一些关键节点



量子计算技术栈和主要的技术方向

量子计算的技术栈



量子计算主要的技术方向



超导量子计算:无电阻电流沿回路来回震荡,注入的微波信号使电流激发,让它进入叠加态。

离子阱量子计算:离子的量子能取决于电子的位置;使用精心调整的激光可以冷却并困住这些离子,使它们进入叠加态。

半导量子点量子计算:通过向纯硅加入电子,科学家们造出了这种人造原子;微波控制着电子的量子态。

量子拓扑量子计算:电子通过半导体结构时会出现准粒子,它们的交叉路径可以用来编写量子信息。

当前投入到量子计算领域的主要公司和机构

按照技术方向分:



按照投入领域分:



相关内容