量子计算概念自提出就备受人们的关注,科学家研发人员也为之痴迷。量子和传统计算的异构解决方案将是实现过渡的主要方式,即将量子和古典计算结合成一个“混合量子/古典”层来加速计算,应用程序可以通过API选择量子计算作为计算层。接下来量子计算为大家分享一下我国目前量子计算技术取得哪些成就。

量子计算技术的迅速发展,我国研发脚步跟上了吗?-量子客

  一、量子计算由概念到算法

20世纪七十年代,最早提出量子计算的概念。八十年代初期,再次提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算。1981年勾勒出以量子现象实现计算的愿景。到了1985年,牛津大学的D.Deutsch提出量子图灵机的概念,使得量子计算开始具备数学模型。然而这时的量子计算研究还局限于十分抽象的物理计算本质,并没有进入算法的阶段。

科学家们对量子科学的探索热情始终不减,20世纪90年代中期,量子算法取得重大突破,量子算法的重大突破引发了量子计算在国际上的研究热。2009年以后,多个重要的新量子算法相继问世,包括求解线性方程组的量子算法,稀疏体系的酉算符线性叠加算法,封闭量子体系的新量子模拟算法等,量子算法体系渐增,逐渐走向成熟。

  二、我国量子计算研究领域硕果累累

2017年5月,我国发布了世界上首台超越早期经典计算机的光量子计算机。针对“玻色采样”问题,该原型机的处理速度比目前国际所有实验速度快至少24000倍,同时也第一次超过了人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机。2017年10月11日,量子计算云平台“中国版”正式启动,量子计算的商业化落地近在咫尺。

我国量子计算研究成就不凡,研究人员在技术攻关之路上披荆斩棘,不断的为后续规模化应用积累成果。

  三、量子计算何时才能飞向平常百姓家

首先,要明确一点,所以的科技研究最终的目的都是为了让百姓受益。量子计算技术有望在10年以后应用到民生领域之中

  四、量子计算未来的民生应用

量子计算技术的不断完善,在未来十年以内肯定会造福与人类。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。

当前,信息科技日益走向智能化,量子不仅可以用于量子计算,更安全的量子通信也应运而生。

量子通信可以从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的安全性,从根本上解决信息安全问题。目前,量子保密通信已逐步进入产业化阶段。

随着“墨子号”发射成功,我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。按照规划,未来还将发射多颗量子卫星。到2030年左右,建成一个全球化的广域量子通信网络。

以上这些成就都在未来的不久应用于人们的日常生活之中,量子计算技术造福与人类只是时间的问题,现在我们只需静静的等待科学家们的研究成果顺利的进行。

目前国内的量子计算技术也发展迅速,但研发主要以芯片和硬件为主,相关软件和材料方面的投入较为缺乏。在电荷量子比特方面的研究,以中国科技大学和中科院为代表的研究团队,已经达到国际领先水平。在商业化方面,部分云计算厂商和基础架构厂商也开始了前期的投入。