中科大又立功了, 關鍵領域技術迎來突破, 地位不亞於光刻機

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光刻機的製造難度非常大,幾乎是集全球之力才能生產出來,其重要性將直接影響全球半導體行業的發展。如果沒有光刻機,恐怕世界上一顆晶片都造不出來。

但是中科大突破了一項地位不亞於光刻機的領域技術,完成行業重大的破冰。這是什麼關鍵領域的技術呢?又有哪些實際應用?

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中科大突破關鍵領域技術

全球科技領域都邁入了全新的發展階段,要麼投入大量的研發投入攻克晶片技術,要麼大力培養人才,向產業內提供人才資源保障。而我國也沒有停止腳步,面向諸多技術領域都取得了相應的成果。

其中在量子計算領域,中國科學技術大學又立功了,取得了一項關鍵領域技術的突破,具體是怎麼回事呢?

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據悉,中科大潘建偉教授與中科院上海微系統與資訊科技研究院等多方進行合作,成功打造出量子計算原型機“九章二號”。這臺量子計算機是由113個光子114模式構建而成,在處理特定的問題上,求解速度比超級計算機快10的24次方倍。

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這已經不是潘建偉教授及團隊第一次取得量子計算領域的突破,之所以叫“九章二號”,就是因為在此之前已經完成了有關進展。

去年12月份,潘建偉團隊構建出了76光子100模式的量子計算機原型“九章”,打破了美國谷歌公司的量子霸權,實現量子優越性。

相比谷歌的53個超導位元量子計算機原型機“懸鈴木”,求解速度快一百億倍。結果不到一年的時間,中科大潘建偉教授又立功了,完成“九章二號”的量子計算機原型機的構建。

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如果在“九章”和“九章二號”之間做一個詳細對比的話,那麼以超越超級計算機的求解速度為例,超級計算機在求解玻色取樣問題時需要6億年,“九章”則需要200秒。再把求解難度升級後,超級計算機計算30萬億年的時間,“九章二號”只需要1毫秒,超越了超算的億億億倍。

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由此可見,“九章二號”和第一代的“九章”根本不在一個檔次上,當初的“九章”尚且打破了谷歌公司懸鈴木的量子優越性,“九章二號”誕生之後,更是奠定了中國在量子計算領域新的里程碑。

量子計算的實際應用有哪些?

中科大完成量子計算關鍵領域技術的突破,在處理一些特定的問題上,意義和地位甚至不亞於光刻機。

或許有人感到詫異,光刻機可以用來製造晶片,實現矽片晶圓的光刻,對發展半導體制造業有關鍵作用。那麼量子計算機都有哪些實際應用,為什麼能比肩光刻機呢?

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首先要明白的是,量子計算機並不能充當普通計算機,日常的問題靠普通計算機就足以解決,而量子計算機所覆蓋的領域包括人工智慧、密碼破解、航空航天等等。除此之外,在科學家都極為關注的“高斯玻色取樣”求解任務上,也能發揮很大的應用價值。

所謂的“高斯玻色取樣”,其實可以理解為一種生成特定的模擬訊號,也就是蒙特卡洛模擬。

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普通計算機是透過軟體的方式來執行,而玻色取樣是靠硬體來完成的。所以會發現一些構建量子計算機時,他們的形態都和傳統計算機有很大的區別,類似各種機械的零部件交錯擺放。

因為在處理計算的過程中,這些硬體設施會產生物理現象,如果是透過超級計算機來求解,需要幾億,幾十億年的時間,而量子計算機可以達到很高的求解效率。

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就當下而言,想要將量子計算機全面應用於日常生活還需要不斷探索,但是在模擬運算,密碼防護破解以及金融工程等等領域,都可以實現不錯的應用。

以金融工程為例,靠量子計算機可以在很快的時間內發現並分析金融狀況,從而找到存在問題的缺口,有助於加強金融領域的防護。

中國的“量子優越性”

世界各國科學家都在深入研究量子計算,雖然量子計算和普通人扯不上太大的關係,可是站在一個產業領域發展的角度,量子計算可以帶來很大的產業突破,幫助我們去解決更多的難題。

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而中國的“量子優越性”已經遙遙領先世界各國,不論是超導量子計算還是光量子技術,中國都奠定了深厚的理論與實踐基礎。在中國科研人員的不斷攻克下,中國成為世界在超導和光子兩大物理體系都實現“量子優越性”的國家。

相信這不是終點,在不久的將來,中國科學家團隊還會持續破冰,取得更大的量子計算技術突破。

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總結

中國實現眾多科技領域的進步與突破,歷史見證了國產科技的崛起。或許在光刻機,晶片領域還有很大的進步空間,但是在量子計算,5G等行業領域,中國都保持領先。希望國產科技不斷前行,實現更多的技術突破。

對此,你有什麼看法呢?

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