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IBM宣布:成功研制出了量子计算机原型机

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IBM宣布:成功研制出了量子计算机原型机

雪花又一年 2018-05-02 16:02:00 浏览43 评论0

摘要: 【嵌牛导读】日前,IBM宣布:成功研制出了量子计算机原型机,量子计算机商业化正在加速! 【嵌牛鼻子】量子计算机 【嵌牛提问】什么是量子计算机 【嵌牛正文】在美国电气和电子工程师协会(IEEE)的工业峰会上,IBM对外宣布,公司已经成功研发20位量子比特的量子计算机,可在年底向付费客户开放。

【嵌牛导读】日前,IBM宣布:成功研制出了量子计算机原型机,量子计算机商业化正在加速!

【嵌牛鼻子】量子计算机

【嵌牛提问】什么是量子计算机

【嵌牛正文】在美国电气和电子工程师协会(IEEE)的工业峰会上,IBM对外宣布,公司已经成功研发20位量子比特的量子计算机,可在年底向付费客户开放。更值得一提的是,IBM还成功开发出了一台50位量子比特的原型机,可为今后IBM Q系统奠定基础。

IBM在官方博客中写道,基于20量子比特量子计算机的相干时间(Coherence time,相干时间,就是信道保持恒定的最大时间差范围)翻倍,由之前的50微秒到达现在平均相干时间90微秒。而且这台量子计算计的设计具有可扩展性:基于50个量子比特的量子计算机也有相似的表现。

IBM20和50量子比特阵列

拥有50量子比特的计算机,在计算机科学史上绝对可以成为一个重要里程碑。该领域的研究人员将这一里程碑称为是“量子霸权”,它可以实施常见超级计算机所不能完成的任务。

IBM人工智能和IBM Q研究副总裁达里·奥吉尔(Dario Gil)表示,量子位数量增加只是一个方面。你处理的量子位越多,量子位之间的交互就会越复杂,因为量子具有相互纠缠的属性。如果你有更多的量子位,但它们相互联系时有很高的错误率,那么它们不见得比错误率较低的5量子位机器来得强大。

另一个要关注的问题是,在处理量子状态时,它们在一种名为相干性(coherence)的过程中往往存在一段很短的时间。这意味着,量子位回到0和1经典的计算状态之前,研究员只有一个短暂的时间窗口。在上个世纪90年代末期,研究人员只有短短几纳秒的时间可以关注相干性。即使在去年,IBM也只能为5量子位机器获得47微秒和50微秒的相干性时间。这次IBM公布的相干时间在90微秒左右,是一次巨大的飞跃。

50量子比特的量子计算机是什么概念呢?

就是一步能进行2的50次方运算

得数是1125899906842000

相当于一步完成一千多万亿次的计算!

换言之,一台台式机电脑大小的量子计算机,或许能达到今天最先进的中国天河一号超级计算机的计算能力。

然而,这还是仅仅是50量子比特而已!

已知,现在有最大、最好的超级计算机一台,要破解一个常用的RSA密码系统,需要多少年?答案是60万年。

要用一个有相当储存功能的量子计算机呢?只需花上不到3个小时!

传统电子计算机,准备在量子计算机面前瑟瑟发抖吧!

那么问题来了,这个量子计算机,怎么那么牛?

秘密就在于运用原理和路径,这一点量子计算机和传统计算机完全不同。

我们都知道,现有的传统电子计算机运算单元,一个比特在特定时刻只有特定的状态,就是要么0,要么1。

而量子计算机利用量子特有的“叠加状态”,采取并行计算的方式,终极目标可以让速度以指数量级提升……

emmm……咱们换一种打开方式……

传统计算机解答问题就和站在岔路口的人一样,只能是先走一条路,然后再走另外一条路。

但是量子计算机就不一样了,它可以像尼古拉斯凯奇在电影《预见未来》中一样,可以在计算的瞬间,分裂出无数个自己,走遍所有的岔路。

这就相当于一台计算机,一下子化身成千千万台台计算机,同时开工。

那速度可就是成“次幂”地增长了。

这无论对于生产、科研还是日常生活,都将会是一场颠覆性的改变。

量子计算机和传统计算机之间的区别

相比传统计算机,量子计算机的最大区别在于:传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题,而量子计算机却可以同时解决多个问题。传统计算机使用的运算规则是二进制,用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息,根据量子的特性它可以同时表示多种状态,并同时进行叠加运算,因而拥有更快速的运算方式。

由于量子计算机处理能力比当前传统超级计算机高几个数量级。因此,许多人认为,量子计算机将完成以前被认为是不可能完成的任务,例如模拟化学催化剂、建立超级复杂系统的模型、破解加密密码等。但迄今为止,这些公司开发的量子计算机处理能力不够强大或不够精确,在运行大多数任务时不足以超过传统计算机。

说了这么多,这个量子计算机对工业有什么影响?

只能说,二者相遇是一场天时地利人和的完美邂逅!IBM量子计算机的研制成功和商业化,来得正是时候。

5G已经成熟并接近运用,大数据也在蓬勃发展,人工智能来到了临门一脚的关口,奇点正在迅速到来……

量子计算+工业云,企业上“云”的产业布局将更加火热上演!

量子计算机+人工智能,将不断迭代出更高级的量子计算机+人工智能

发展的斜率将以肉眼可见的速度陡峭起来!

终于,量子计算+不再是科幻小说、阅读理解或者新闻标题

不再是以太网中跃动的字节和CPU中孱弱的灵魂

而是实实在在的宿命

终结者,终于要来了!



原文发布时间为:2017.12.12
本文作者:Paparuazi灬
本文来源:简书,如需转载请联系原作者。

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