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中国首个光量子计算机诞生了,来聊聊未来计算机

5月3日,中科院在上海举办新闻发布会,宣布世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机在我国诞生。
这台光量子计算机是由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等协同完成参与研发的,是货真价实的“中国造”。
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今年3月,阿里巴巴宣布启动“NASA”计划,说要组建独立的研发部门,为服务20亿人的新经济体储备核心科技,解决10年、20年后的困难。量子计算就被阿里视为能“解决20年后计算资源稀缺的秘密武器”,将可应用于目前无法处理的重大科技难题上。刚在不久前,宣布了一项NASA计划里的黑科技,用浸没式液冷技术为发热的服务器降温,这一过程中用于散热的能耗几乎为零。

光量子计算机理论上具有超快的并行计算和模拟能力,传统计算机与光量子计算机相比,就像自行车之于飞机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年,而用光量子计算机求解同一个方程,花费时间只要0.01秒。

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量子计算机将使人类的日常生活大大改变。例如在公共安全领域,量子计算可以瞬间处理监控数据库中60亿人次的脸部图片,并实时辨别出一个人的身份;在公共交通领域,量子计算能够迅速对复杂的交通状况进行分析预判,从而调度综合交通系统最大限度避免道路拥堵;在气象预测方面,量子计算能够将仪器检测数据结合模型全面预测分析,从而实现更高精准度的天气预报……量子计算在核爆模拟、密码破译、材料和微纳制造、药物设计、金融分析、在宇宙中寻找第二个地球等领域具有突出优势。
相关资料:
中科大、浙大联合攻关诞生的中国首台光量子计算机到底有多牛?>>
中国首个光量子计算机诞生 中科院、阿里巴巴共同研发>>

那么不妨来聊一聊

你了解量子计算机吗?计算机各代发展历程你经历哪些?
在未来,量子计算机会给我们的生产生活带来什么样的变化?未来的计算机将会怎样?

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310个回答

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happycc 已获得阿里云代金券 复制链接去分享

世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机3日在上海亮相,十个超导量子比特纠缠首次成功实现,中国科学家再次站在创新的前沿。
芯片越来越小,传统计算机未来必将遭遇计算极限。求解一个亿亿亿变量(10的24次方)的方程组,利用目前的超级计算机,大约需要100年。而对类似这样的大规模计算难题,如果借助万亿次量子计算机,只需0 .01秒。
全新的量子计算机利用量子特有的“叠加状态”,以采取并行计算的方式,让速度以指数量级提升。中国科学技术大学潘建伟院士和陆朝阳教授等研制的光量子计算机,已经比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。
陆朝阳表示,预计年底可以实现操纵20个量子比特、达到目前商用CPU水平;到2020年,有望实现操纵45个量子比特的目标,向经典超级计算机的计算能力发起挑战。
专家认为,计算能力极限的大幅提升,意味着量子计算机可以分析更多数据。比如,实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;计算优化的出行线路,让城市减少堵车;识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星。
潘建伟预测,造出“专用”量子计算机,在求解材料设计、化学研究、物理研究等特别需要、特别有用的问题上超越“超级计算机”,有望在10年出现,最终还将拓展到量子人工智能领域。 新华社
3个千吨级金矿田胶东成世界第三大金矿区
据新华社报道,国土资源部3日宣布,胶东半岛深部金矿勘查获得重大突破,探明一批大型、特大型金矿,新增金资源储量2400余吨,超过新中国成立后61年(1949- 2010年)胶东累计查明资源储量的总和(1932吨)。
国土资源部地质勘查司司长于海峰说,胶东新发现大中型及以上金矿70多处,其中大型-特大型金矿床全部分布在“山东莱州-招远金矿整装勘查区”内。
以三山岛、焦家和玲珑为代表的3个千吨级金矿田,使胶东一跃成为世界第三大金矿区。

浮生递归 回复

泪奔,我说这几天金价怎么跌的这么厉害,原来又发现了大金矿!早点知道的话,就能逃出来了。买个黄金,还得国土部有人啊

评论
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ccasd 已获得优酷VIP月卡 复制链接去分享

1990年初,美国贝尔实验室制成世界上第一台光子计算机。光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机的基本组成部件是集成光路,要有激光器、透镜和核镜。
由于光子比电子速度快,光子计算机的运行速度可高达一万亿次。它的存贮量是现代计算机的几万倍,还可以对语言、图形和手势进行识别与合成。
许多国家都投入巨资进行光子计算机的研究。随着现代光学与计算机技术、微电子技术相结合,在不久的将来,光子计算机将成为人类普遍的工具。
中国第一台光子计算机诞生。而这一计算机的诞生,也随之影响到了之后对于计算机的新一代的变革!!

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luneice 已获得优酷VIP月卡 复制链接去分享

量子计算机的发明对传统的加密算法是致命的,金融领域最常用的非对称加密算法RSA会变得容易破解。
在量子计算机被发明出来之前,网络安全方面是否做好了准备迎接它的到来呢?
如果军事领域的通信不做改变,那么信息是极有可能被窃取和破解。如果金融领域的加密算法任然是传统的加密算法,一旦加密算法被破解,那么交易就变得不安全了。

当然,伴随着量子计算机的诞生,量子通信会日渐成熟,量子通信相比传统通信而言,是最安全的了,一旦有人偷听就会被发现,而且密钥的分发是随机的。

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1071240036657304 已获得淘公仔 复制链接去分享

量子计算机是一种使用量子逻辑进行通用计算的装置。不同於电子计算机,量子计算用来存储资料的对象是量子位元,它使用量子演算法来进行资料操作。马约拉纳费米子反粒子就是自己本身的属性,或许是令量子计算机的制造变成现实的一个关键。
量子电脑分别对传统电脑的限制作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述,如二能级系统,量子计算机的变换(即量子计算)包括所有可能的正变换。量子特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限。
它与传统计算机的区别,因为传统计算机随着处理数据位数的增加所面临的困难线形增加,要分解一个129位的数字需要1600台超级计算机联网工作8个月,而要分解一个140位的数字所需的时间将是几百年。但是利用一台量子计算机,在几秒内就可得到结果,其运算能力相当于1000亿个奔腾处理器。足以知道其巨大的威力了吧!

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1150585594396383 已获得淘公仔 复制链接去分享

量子计算机能够更快的处理数据反馈给用户,在各领域都有非常重要的作用,比如近几年的自动驾驶汽车,量子计算机快速处理道路信息判断正确的行驶路线,速度越快效果更好也更安全

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向上吧天天 已获得优酷VIP月卡 复制链接去分享

光子计算机由光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备组成。有模拟式与数字式两类光子计算机。模拟式光子计算机的特点是直接利用光学图像的二维性,因而结构比较简单。这种光子计算机已用于卫星图片处理和模式识别工作。美国以前提出的星球大战计划,就打算发展这种计算机来识别高速飞行的导弹图像。

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1305993498223727 已获得淘公仔 复制链接去分享

随着时代的发展,传统计算机已经无法满足人类在科学技术上发展的需求,新型计算机的研发也都走入了人们的视野。

1、神经计算机

神经计算机,又称第六代计算机,是模仿人的大脑判断能力和适应能力,并具有可并行处理多种数据功能的神经网络计算机。与以逻辑处理为主的第五代计算机不同,它本身可以判断对象的性质与状态,并能采取相应的行动,而且它可同时并行处理实时变化的大量数据,并引出结论。以往的信息处理系统只能处理条理清晰,经络分明的数据。而神经计算机则是类似于智能生物的大脑,可以完成类似于生物大脑的复杂计算,甚至可以完成了类似于写作等复杂功能。

目前,日本和美国的科学家已经研究开发出功能类似的计算机。

2、量子计算机

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。然而现在,量子计算机更多给予了科学家们突破传统计算机数据运算和处理能力的期望,因为理论上一块量子计算机就可以超越一台银河超级计算机的运算能力。

目前,美国已经开发出上用的量子计算机,但是其运算能力还尚未超过传统计算机,但是诸如IBM、Google、Intel这些科技巨头们,已着力于量子计算机的研究和开发。

3、激光计算机

使用光传递信息代替电传递从而达到比普通计算机快1000倍传输速度的激光计算机。

如果用激光计算机,就不存在这些棘手的问题了。在光脑中,输送信息的是光子,运动速度等于光速度(每秒30万千米),要比电子运动速度快得多。而且,光子携带和传递信息的能力也远远强于电子。因此,激光计算机的就是将光速的优势转换成计算机数据处理能力的优势,利用光来传输数据,而不是传统的电子。

目前,美国、日本的不少公司都在不惜巨资研制激光计算机。预计在2025年,将开发出超级光计算机,运算速度至少比现有的电子计算机快1000倍。

4、光子计算机

光子计算机可以认为是激光计算机的升级版本,是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成,靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理,以光子代替电子,光运算代替电运算。光的并行、高速,天然地决定了光子计算机的并行处理能力很强,具有超高运算速度。光子计算机还具有与人脑相似的容错性,系统中某一元件损坏或出错时,并不影响最终的计算结果。光子在光介质中传输所造成的信息畸变和失真极小,光传输、转换时能量消耗和散发热量极低,对环境条件的要求比电子计算机低得多。

光子计算机的又是就在于:光子不带电荷、光子没有静止质量、超高速的运算速度、超大规模的信息存储容量、能量消耗小,散发热量低。

目前,美国的贝尔实验室已经研发出了世界第一台光子计算机,而美国国家航天局也正在大力投资此类研究。

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keller.zhou 已获得阿里云代金券 复制链接去分享

量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式。基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元,通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。所谓量子位就是一个具有两个量子态的物理系统,如光子的两个偏振态、电子的两个自旋态、离子(原子)的两个能级等都可构成量子位的两个状态——晶体管只有开/关状态,也就是要么是0状态,要么是1状态;而基于量子叠加性原理,一个量子位可以同时处于0状态和1状态,当量子系统的状态变化时,叠加的各个状态都可以发生变化。

举例来说,因为1个量子位同时表示0和1两个状态,7个这样的量子态就可以同时表示128个状态。N个量子位可同时存储2的N次方个数据,数据量随N呈指数增长。同时,量子计算机操作一次等效于电子计算机要进行2的N次方次操作的效果……等于是一次演化相当于完成了2的N次方个数据的并行处理,这就是量子计算机相对于经典计算机的优势。

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金虎网络 已获得优酷VIP月卡 复制链接去分享

如果光量子计算机技术能进入实用化和普及,未来的发展真是难以估量,想象的空间实在太大了。传统计算机因分频带来的瓶颈将不复存在,超高速计算不再是奢侈,我们热切期盼这天的到来。

金虎网络 回复

阿里加油!

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1037093046800050 已获得阿里云代金券 复制链接去分享

中国制造逐渐成型!给中国制造付出的劳动者们致敬!

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1216590782123985 复制链接去分享

光子量子理论到实践要走的路很多。

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离人殇 复制链接去分享

嗯 好

易水寒818 回复

技术是越来越先进啦~

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1816694041149659 复制链接去分享

我今才发现有这么一款阿里云,看介绍应该挺棒,所以想试试……

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科技的魅力~

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元曦 复制链接去分享

阿里云牛

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有编程高手嘛?

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好无趣啊!

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1009095095252876 复制链接去分享

期待!

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永安发哥 复制链接去分享

本人预想,未来的计算机是无形的,通过微波传送,就像信号感应。

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元在 复制链接去分享

计算机的发展的速度,让人无法想象!加油↖(^ω^)↗

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