量子计算的可能性已经浮出水面有一段时间了,自从著名的物理学家理查德费曼在1982年提出了这个畅想之后,正如这地平线本身(至少是一个不平坦的世界),我们竭尽全力的靠近,直到现在,似乎仍然远远观望。

IBM两年前通过在线云提供了一个5-qubit的量子机器,并开发出了一个50-qubit原型量子原型。像微软,英特尔和谷歌这样的行业巨头和许多初创公司一样,也在推进量子计算机的工作。虽然量子计算机尚不普遍,但大多数公司都认为认定五年必能走向目标使之成为主流。

国家安全局和情报界已经注意到了。一个令人担忧的问题是,量子计算机很快就能破解最先进的密码学,情报高级研究项目活动(IARPA)主任Jason Matheny最近告诉记者。国家标准与技术研究院也在处理这个问题,两年前发起了一项后量子密码学的研究工作,并表示担心这个问题太迟了。

 

国家安全局该不该重视量子计算? | Can DoD Take the Point on Quantum Computing?-量子客

与其他新兴技术如人工智能一样,美国领导人担心中国正在率先。中国向量子信息科学国家实验室投入100亿美元资金,且将于2020年开放。中国甚至在2016年推出了第一颗量子卫星。相比之下,据报道,美国在量子研究方面的开支每年仅约为2亿美元。

虽然国家安全局(美国)正在开展自己的量子计算研究和开发项目,但本月在参议院发布的一项法案呼吁国家应协同努力,由国防部领导一个由工业界,学术界和政府机构组成的联盟,曼哈顿计划争夺量子霸权。

美国加利福尼亚州参议员卡马拉哈里斯介绍“2018量子计算研究法案”将获得美国国家安全局资金支持奖励,并安排合作伙伴关系,且监督两个地域的研究工作,海军研究办公室负责该国东半部的该计划,陆军研究实验室(ARL)负责监督西部的工作。

 

海军研究实验室(NRL)和ARL原本拥有自己的量子计划,例如NRL有对固态量子计算和量子信息的研究,以及ARL的分布式量子信息中心。而美国国防部高级研究计划局(DARPA)也正在努力利用量子将传感器和其他设备的使用寿命延长100倍。

但是量子计算发展的最大进步来自于工业,它已经开始展示其潜力,例如,创建可以抵御量子黑客攻击的牢不可破的代码,将人工智能带入新的认知领域,以及模拟物理过程到亚原子层。例如,IBM的50-qubit机器,以及由Intel制造的49-qubit机器,正处于研究人员所说的最低数量的量子比特 - 大幅超越最大和最快的超级计算机。
事实上,这并不容易。在一个基本的定义中,量子计算的量子位可以同时存在于1和0的“叠加”中,而不是传统计算中存在1或0的位。当处于量子相干态时,量子位被纠缠在一起能以一种指数的方式加速其信息的处理能力。更多的量子位意味着更多的计算能力,当然,维持相干性是个巨大的挑战。
量子计算仍有一段路要走,但最新的进展正明显把它放在首位。哈里斯参议员在一份声明中表示,“量子计算是改变世界的下一个技术前沿,我们不能落后,”哈里斯说。 “如果没有足够的量子计算研究和合作,我们就有可能落后于在全球网络信息竞赛中,这让我们很容易受到对手的攻击。”

 

 

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