浮泊凉2018-10-17
量子计算是什么意思?
量子计算是一种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。对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。
量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态,从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数(00、01、10、11)中的一个,而量子计算机中的2位量子位(qubit)寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加,对于n个量子比特而言,量子信息可以处于2种可能状态的叠加,配合量子力学演化的并行性,可以展现比传统计算机更快的处理速度。
量子计算发展现状怎么样?
港媒称,量子计算领域近期异常热闹,中国各大科技企业都已进军量子计算领域。记者梳理发现,近日,华为发布了HiQ模拟器;刚结束的云栖大会,阿里巴巴集团CTO张建锋披露,达摩院已着手量子计算系统和超导量子芯片的研发;今年3月,百度也宣布成立量子计算研究所。腾讯亦开始人才布局。国内量子计算领域或迎来“黄金发展期”。
据香港《大公报》网站10月15日报道,相比传统计算机,量子计算机的最大区别在于:它可以在很少的步骤中,完成传统计算无穷无尽的步骤才能达到的计算力。一旦量子计算机取代传统计算机,人类的计算力将出现指数级的提升,云计算、人工智能、生物制药等多个领域将有颠覆式巨变。
报道称,阿里巴巴是国内企业起步最早、软硬结合技术布局最完善、最接近国际先进水平的企业。2015年就开始布局量子计算,与中科院成立联合实验室,开展量子信息科学领域的前瞻性研究。
近两年,世界知名量子计算科学家相继强势加盟阿里,施尧耘,密歇根大学终身教授,师从计算机科学最高奖“图灵奖”得主姚期智院士;马里奥·塞格德(Mario Szegedy),匈牙利裔美国计算机科学家,两次理论计算机最高奖哥德尔奖得主,于今年年初加盟达摩院。
2017年10月,阿里巴巴前沿与基础科学研究机构达摩院成立,量子计算成为其核心研究方向之一。
今年5月,达摩院量子实验室推出世界最强量子模拟器“太章”。“太章”在世界上率先成功模拟了81(9×9)比特40层的作为基准的随机量子电路,之前达到这个层数的模拟器只能处理49比特。
刚结束的云栖大会,达摩院宣布着手超导量子芯片和量子计算系统的研发。这使阿里巴巴成为继IBM、微软、谷歌和英特尔之后,全球第五家启动量子硬件研发项目的大型科技企业。在国内率先进入软硬件兼备的全解决方案状态。
华为紧随其后,重金投入量子计算研究,今年10月发布了HiQ量子计算模拟器,模拟了全振幅42量子比特,单振幅81量子比特的量子计算。
报道称,百度与腾讯在量子发展战略与技术路径规划上处于前期阶段。去年12月,香港中文大学计算机系副教授张胜誉,首次以腾讯量子实验室负责人、杰出科学家的身份现身,这也是腾讯量子实验室的首度发声。
百度量子计算研究所则于今年3月成立,所长为悉尼科技大学量子软件和信息中心创办主任段润尧教授。