提到量子计算,很多人的第一感觉就是很神秘。毫不夸张的说,量子计算已经真正的开始改变世界了,也许下一次技术革命的序幕已经拉开!接下来,我们就一起来看看全球和中国在量子计算领域取得了哪些进展?

目前全球的量子计算发展趋势在未来可以带来一次科技革命吗?-量子客

  一、量子计算算法与经典算法的区别

与经典算法不同,量子计算虽然操纵的计算单元也是比特,但是此比特非彼比特。量子比特可以处于0和1两 种状态按照任意比例的叠加,而且按照量子系统的可叠加性,多个量子比特也可以并行处理运算。这样,量子计算可以执行更加复杂的计算。

  二、量子计算全球的发展

  (1)量子计算全能型选手——微软

微软的量子计算研究基于一种被称为“拓扑量子比特”的量子信息单位。二十年前, 数学天才Michael Freedman 加盟微软理论研究团队并开发出首个拓扑量子位,同时也拉开了微软布局量子计算的序幕。

2017年 9 月 25 日微软 Ignite 大会上,微软展示了拓扑量子位以及硬件软件生态系统开发方面取得的进展,其中包括与 Visual Studio 深度集成,同时适用于量子模拟器和量子计算机的新型编程语言。拓扑量子计算机最初的用途之一就是人工智能研究人员利用机器学习,加快训练算法的劳动密集型流程。据微软首席研究与战略官 Craig Mundie 透露,如果量子计算能应用于微软人工智能助理小娜 Cortana ,对她进行算法训练的时间就有机会从一个月缩短为一天。

  (2)走向实用化的谷歌

2009年,谷歌开始投入到量子计算的研究中,2013年从加拿大创业公司D-Wave Systems采购了一台计算机,这台计算机当时被称作“全球首台商用的量子计算机”。2017年4月,谷歌称在年底打造出世界上第一台可以超越传统计算机的量子计算机,实现49个量子比特的操控,实现“量子霸权”。

经过多年的研究,谷歌量子计算逐渐走向实用化,其提出了三个早期量子计算装置的可行商业化应用量子模拟、量子辅助优化和量子采样。并开放了开源量子计算软件OpenFermion,用户免费使用,化学家和材料学家可以利用谷歌软件改编算法和方程,使之能在量子计算机上运行。

  (3)IBM多个里程碑式的发展

去年,IBM发布了包含5个量子比特的计算机,正式开始以云计算服务的形式提供量子计算能力。18个月之后,IBM再次发布了包含20个量子比特的计算机。

IBM最初发布的量子计算机重在培养用户社区,指导用户使用这些计算机编程,所以都是免费提供的。但是近日,IBM宣布量子计算技术将实现商业变现,这就使我们不得不猜想IBM的量子计算技术是否开始走入成熟期了呢?

  三、中国量子计算发展成果

  (1)世界第一台光量子计算机

2017年5月3日,中国科学院发布重磅消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。据悉,经实验测试该原型机的取样速度比国际同行快至少24000倍,通过和经典算法比较,比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。

  (2)量子计算云平台正式上线

10月11日,阿里云联合中国科学院量子信息与量子科技创新研究院(上海)合作的“量子计算云平台”正式上线,旨在提升现有计算,赋能新兴产业,营造量子信息技术的生态系统,扩充安全,加强量子加密通信技术。

据悉,该云平台可以在云端为用户提供量子算法开发测试环境,通过后端连接经典计算仿真环境和真实超导量子计算,同阿里云协助进行网站的搭建和运营,提供云计算资源支撑和经典计算的仿真环境。

量子计算的发展很可能会带动一场大的科技革命,就目前而言全球的科技公司的量子计算成果来说,量子计算的发展是有目可睹的;但是量子计算在发展过程中也存在一些问题,比如,现在没有人可以为量子计算提出一个准确的定义、量子计算的大众认可度并不高、量子计算理论上的支持以及量子计算研究力度上等。我相信在不久的未来这些问题都会随着科技的不断发展这些问题都会被逐渐所完善的,在不久的将来量子计算肯定会带来一次大的科技革命。