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主题:超导量子计算原型机“祖冲之号“研制成功,再获量子霸权 -- 尖石

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  • 家园 超导量子计算原型机“祖冲之号“研制成功,再获量子霸权

    中国科学技术大学网站2021年5月8日消息,中国科大中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队,成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走,打破了谷歌的53比特超导量子计算原型机“悬铃木”的记录,继我国“九章”光量子计算原型机后再获“量子霸权”。

    相关研究成果于2021年5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。

    二维超导量子比特芯片示意图,每个橘色十字代表一个量子比特:

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    量子计算机目前有两条发展路线:光量子路线以及超导量子路线。光量子路线以中国在2020年12月4日发布的“九章”光量子计算原型机为代表(76比特,中科大潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作研制),超导量子路线以2019年谷歌发布的超导量子计算原型机“悬铃木”为代表(53比特)。“祖冲之号”的研制成功,标志着中国在量子计算机两条发展路线上均获得了“量子霸权”。

    “九章”光量子计算原型机

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    “九章”光量子干涉实物图:左下方为输入光学部分,右下方为锁相光路

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    “九章”光量子100模式相位稳定干涉仪

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    量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面(如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等)相比经典计算机实现指数级别的加速。当前,量子计算机研制作为世界科技前沿的重大挑战之一,已经成为欧美各发达国家竞相角逐的焦点。超导量子计算,作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一,其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能,从而能够高精度相干操控更多的量子比特,实现对特定问题处理速度上的指数加速,并最终应用于实际问题中。

    潘建伟研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上,观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象,实验研究了二维平面上量子信息传播速度,同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫-曾德尔干涉仪,实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子霸权展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外,基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用,将是后续发展的重要方向。

    为中国的科研人员喝彩,两条路线齐头并进,争取早日实现量子计算机的工程化落地应用。

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    关键词(Tags): #量子计算机#量子霸权#量子优越性通宝推:mezhan,任爱杰,迷惑不解,xhUserI,桥上,审度,胡一刀,外俗内正,住在乡下,newbird,
    • 家园 现在的宣传啊

      就是太高调,动不动就打破霸权。其实,越是输不起的人才越要在言语、外在的表现上炫耀。

      • 家园 没办法,总有那么一堆人正事不干专门扯蛋

        去年年底九章出现后,一堆人质疑说九章不可编程,所以不算数,这不,半年后就来个可编程的祖冲之号。。。

        不过这拨人总能找到“扯蛋”的角度,想起之前超级计算机的打脸历史:

        天河一号拿到世界最快,一堆人说芯片都是美国的。。。

        然后全国产芯片的太湖之光拿到世界最快,又蹦出来一堆人说算法不行。。。

        然后中国科学家拿到了戈登贝尔奖,超算算法的最高奖,又蹦出来一堆人说超级计算机不算高科技了,美国不玩了才输给中国。。。

        最后美国总统奥巴马亲自出来打脸 -- 给能源部的超算投钱,超算一定要超过中国。。。

      • 家园 此”霸权“非彼”霸权“

        “量子霸权”是专有名词,泛指现在主流计算机架构下几乎不可能做到但量子计算机能做到的计算题。

        下次发言之前还是多看看贴子,多读读书吧。

        通宝推:尖石,
      • 家园 “量子霸权”是美国的叫法,

        国内译为量子计算优越性,文章内容里都说了(估计你也没细看)。再说了,无论“祖冲之号”还是“九章”都超过了谷歌的“悬铃木”,怎么就成了炫耀?难道把事实报道出来就是“炫耀”?

      • 家园 非也。

        高不高调都是相对的。相对于改开以来培育的崇洋媚外跪族心理,相对于西方无脑虚假自大的自我宣传和对中国的恶意诋毁,我们需要这种高调的宣传,至少现在,以后的很长一段时间也需要!

    • 家园 “祖冲之号”的具体性能参数还没有发布,

      先看下九章的,根据目前最优的经典算法,“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍,比谷歌2019年发布的53比特超导量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。

      量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面(如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等)相比经典计算机实现指数级别的加速。当前,研制量子计算机已成为世界科技前沿的最大挑战之一,成为欧美各发达国家角逐的焦点。对于量子计算机的研究,本领域的国际同行公认有三个指标性的发展阶段:

      一、发展具备50-100个量子比特的高精度专用量子计算机,对于一些超级计算机无法解决的高复杂度特定问题实现高效求解,实现计算科学中“量子霸权”(国内译为量子计算优越性)的里程碑。

      二、通过对规模化多体量子体系的精确制备、操控与探测,研制可相干操纵数百个量子比特的量子模拟机,用于解决若干超级计算机无法胜任的具有重大实用价值的问题(如量子化学、新材料设计、优化算法等)。

      三、通过积累在专用量子计算与模拟机的研制过程中发展起来的各种技术,提高量子比特的操纵精度使之达到能超越量子计算苛刻的容错阈值(>99.9%),大幅度提高可集成的量子比特数目(百万量级),实现容错量子逻辑门,研制可编程的通用量子计算原型机。

      • 家园 以后会不会用来计算星际旅航轨道?

        会不会模拟宇宙?宇宙会不会就是一台计算机?

      • 家园 利用超算弄新冠特效药一直没出成果,好期待啊

        现在听到的就辉瑞有一特效药,最快年底上市

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        E级超算说大家都今年提交成果,看哪家先交卷

        • 家园 国防科大的天河三号

          在3月份的湖南经视新闻《算天算地算人》节目报道过,算力4.7百亿亿次,是去年11月份超算500强首位日本“富岳”的10倍。无锡计算所的神威E级、曙光E级据说也是今年面世,就等6月份的超算500强排名了。

          • 家园 这么说来超算又要不算高科技了
            • 家园 超算还应该是高科技,国内大部分钢厂是低科技

              尤其是河北的,唉,其实这么大产量,不值当。

              国内钢厂应该整合了,就像当年砸纺织厂一样。

              当然,当年动作太剧烈了,实在是副作用太大。

              国内钢厂限制产能,需要和平一些啊。

              • 家园 低科技同样也是因为被白菜化了

                比如代表钢铁生产技术水平的重要指标连铸比,日本在80年代中期率先超过90%,欧洲在90年代初达到这一水平,中国在80-90年代全力进行了连铸机国产化工作,到了90年代末连铸机就被白菜化了,到00年代初连铸比超过了90%,跟美国在同一时间达到,而毛子和三哥至今连铸比还在80%。。。

                • 家园 毛子这么低?那么苏联的航母钢材水平可高啊。我不知道山东,

                  辽宁的甲班钢材学了多少了。全会了吗?

                  你说的这个指标是否和普钢生产有关联啊?

                  我个人以为河北等地的普钢生产水平是相当低的。

                  全靠疯狂的工厂数量弥补。虽然限产,但是质量还是那样。

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