美国量子计算重大突破?人类文明又迎巨变前夜

传感器评科技 2024-04-09 02:23:47

量子计算技术是一种利用量子力学原理进行信息处理的技术,它有着巨大的潜力,可以解决传统计算机难以解决的问题,如密码学、人工智能、材料科学等。量子计算技术也是一种先进的芯片技术,它需要制造出能够操纵和控制量子比特的芯片,量子比特是量子计算的基本单元,它可以同时处于0和1的叠加态,从而实现指数级的计算能力。

美国企业或机构的量子计算技术突破

美国是量子计算技术的发源地,也是目前全球量子计算技术的领导者。美国拥有多家从事量子计算技术的知名企业或机构,如IBM、谷歌、微软、亚马逊、英特尔、哈佛大学、麻省理工学院等,他们在量子计算技术的理论、实验、工程、应用等方面都有着丰富的经验和成果。近日,美国企业或机构宣布了两项量子计算技术的重大突破,分别是IBM推出的新一代量子芯片Condor(秃鹰)和哈佛大学的量子纠错方法。

1、IBM推出新一代量子芯片Condor(秃鹰)

简单来说,在召开的IBM量子峰会上,IBM发布了两款量子芯片、一台量子计算机、一个量子编程软件、自动量子编程的AI模型以及未来10年的量子计算机发展路线图,人类文明可能已再次处于大突破的巨变前夜。

数十年前,电子计算机彻底改变了人类文明,今天量子计算机也可能再次改变人类文明,再加上人工智能、星舰,所以我们现在可能真的正处于文明巨变的前夜。

美国哥伦比亚广播公司的60分钟专题节目中,IBM高级副总裁兼研究总监达里奥·吉尔宣称:此时时刻,我们感觉就像是上世纪四五十年代,先驱者们正在建造第一台电子计算机。主持人斯科特·佩利则称,希望我们今天能解释得更清楚,这样您就不会因可能改变人类文明的突破而措手不及了。

2、哈佛大学的量子纠错方法

哈佛则在量子纠错方面取得了重大进展。因为量子比特很容易受到外界的干扰,导致其状态发生变化,从而影响计算的准确性。哈佛大学的研究团队利用了一种叫做表面码的量子纠错方法,它可以通过编码和解码的过程,将多个物理量子比特转换为一个逻辑量子比特,从而提高量子比特的稳定性和可用性。哈佛大学的研究团队在实验中成功地将280个物理量子比特转换为48个逻辑量子比特,这是目前世界上最高的量子纠错效率,比IBM的Condor芯片高出了近一倍。

这两项量子计算技术的突破,显示了美国企业或机构在量子计算技术的商用化方面的进展,也为量子计算技术的未来发展提供了新的可能性。

中国量子计算处在艰难的追赶阶段

另外,我国的启科量子今年发布了“天算1号”模块化离子阱量子计算工程机,玻色量子发布了100个链子比特的“天工量子大脑” 光量子计算机,而中科大10月发布的255个量子比特“九章三号”光量子计算机,已达成了量子计算研究的第一个里程碑:量子霸权。不过这些都和IBM、谷歌的超导量子位路线有所不同,中国走超导量子路线的是中科院旗下的本源量子,今年1月已交付第一台24量子比特超导量子计算机,年底前预计会发布新型号,2025年达到1024量子比特。

可以说,中国和美国在量子计算技术方面居于全球第一阵营,他们都有着强大的研发能力和创新精神,他们都在不断地推出新的技术和产品,为量子计算技术的进步和发展做出了贡献。美国暂时的领先并不代表他们就一定能率先商用量子计算技术,毕竟中国的研发投入居于全球前列,中国的工程技术人员也更多。中国加快光子、量子计算技术的发展,在于希望摆脱当前硅基芯片技术受制于海外的状况,在先进芯片技术方面建立自己的产业链体系,从而形成完全自主的芯片产业链,真正实现弯道超车。

“并不能因为实验室发表了几篇世界领先的研究成果就盲目乐观,我国的量子计算还有很长的路要走。”

不过也有行业人士表示,量子计算除了工程化方面的诸多挑战之外,量子计算系统在高性能FPGA、高速ADC以及量子计算控制系统等、低温设备制冷剂等核心器件和材料等方面,仍然依靠进口,存在不少“卡脖子”环节。

究竟追赶能否取得成功,我们待时间进行最后的检验。

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