量子世界里 我们相距 MOSS 还有多远
发布时间：2023-03-02 13:00:24 所属栏目：动态 来源：网络
导读： 走进本源量子实验室一楼的展示大厅，4台近2米高的大型机器出现在记者的眼前，它们分别为“研发一号”“研发二号”“研发三号”“研发四号”。
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走进本源量子实验室一楼的展示大厅，4台近2米高的大型机器出现在记者的眼前，它们分别为“研发一号”“研发二号”“研发三号”“研发四号”。如果不是工作人员提醒，似乎很难将它们和越来越“小巧”的计算机联系起来。只见每一台机器都有一个巨大的白色桶状主体连接着多台电子显示屏，工作人员监测着各类数据，机器最“闪耀”的地方，是无数根金色或银色的“电线”连接着“金色”的圆盘…… “秘密就在这一个个‘套筒’里。”中国计算机学会(CCF)量子计算专业组副主任、合肥本源量子计算科技有限责任公司总经理张辉博士告诉记者，白色桶状主体是一个超低温制冷系统和主动减振系统，为量子计算机的散热及稳定运行提供环境保障，而量子计算机的核心——比指甲盖还小的超导量子芯片装在“套筒”的底部。 众所周知，现阶段的超级算力“拥有者”是超级计算机。如今超级计算机每秒能运算5000万次以上。和超级计算机相比，量子计算机是否更胜一筹？ “海量数据每天都在爆炸性增长，现有的传统计算机能够存储的数据量有限，隔段时间就要删除清理。事实上，这些历史数据具有巨大的潜在价值。”张辉介绍，人工智能行业数据量的增长大概每3个月就会提升一倍。为了满足数据的算力需求，经典计算机的集成度也一直在提升，晶体管不断缩小，目前已缩小到3—5纳米。 “就像修建大坝一样，我们刚开始用土坝挡住洪水。之后为了让大坝更加‘瘦身’，我们会用合金，最后，大坝可能只有一张纸那么薄。但是，这么薄的大坝很容易渗水。”张辉解释，1纳米的厚度相当于10个原子，当晶体管薄到十几个原子的尺度时，电流里的电子很可能会穿过开关，这也就意味着，晶体管的体积很难再继续缩小，这就导致传统计算机已无法满足算力需求，难以支撑行业对算力的渴求。而量子计算机海量数据并行运算的优势，可以助力人工智能、金融等行业发展，受到国际青睐。 张辉继续解释，量子计算是指遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。从原理上来说，经典计算通过控制晶体管电压的高低电平，从而决定一个数据是“1”还是“0”，对应的是经典比特。而量子计算机使用的量子比特，能够同时具备“0”和“1”的两种状态，我们称之为量子比特。就像开灯一样，传统计算机只能开灯或者关灯，结果显示的只是灯亮或者不亮，而量子计算机的“开关灯”是一个调节的过程，就像旋转按钮一样，可以从暗逐步调到亮，让亮度更加精准化。 “一个含有n个比特的经典存储器可以存储2n个可能数据当中的任意一个，如果是量子存储器，则可以同时存储2n个数据，相当于2n个经典计算机的CPU同时工作。”张辉表示，每增加一个量子比特，量子计算机的运算能力将以指数倍增加。一旦量子比特数达到50个以上，它就能在处理某些特定问题时展现超越超级计算机的运算能力。理论上，拥有50个量子比特的量子计算机性能就能超过现今世界上最先进的超级计算机“天河二号”。 （编辑：92站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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