期刊信息
曾用名:量子电子学
主办:中国光学学会基础光学专业委员会;中国科学院合肥物质科学家研究院
主管:中国科学院
ISSN:1007-5461
CN:34-1163/TN
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.365217
数据库收录:
文摘杂志;北大核心期刊(2000版);北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:无线电电子学;物理学
期刊热词:
学术活动_第十三届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集
量子时代势不可挡,量子计算机将改变高能物理(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】不同的公司根据可行性、可靠性、噪声容忍度、成本等方面决定采用不同的技术。例如,IBM和Rigetti使用超导环,英特尔部署量子点,微软决定使用拓扑量
不同的公司根据可行性、可靠性、噪声容忍度、成本等方面决定采用不同的技术。例如,IBM和Rigetti使用超导环,英特尔部署量子点,微软决定使用拓扑量子位。
- 量子计算呈指数级发展。
得益于量子力学的独特特性,量子计算机可以解决在经典系统上不可能或实际上不可行的问题。
第一个令人震惊的应用是用肖尔的算法分解一个整数的因数。大多数常见的密码算法都是基于对一个2000位数的数字进行因式分解的实际不可能,这意味着需要花上整个宇宙的年龄才能尝试所有可能的组合,直到找到一个解决方案。另一方面,量子系统的行为与传统算法不同,它提供了其他途径来获得答案,这是经典算法不可能做到的,比如肖尔算法中使用的方法。任何算法的复杂性都可以用执行计算所需的操作次数来表示。例如,扫描一个数组来查找最大值需要N次操作,其中N是元素的个数。由所谓的戈弗算法执行的量子计算,将操作次数降低到根号N,当N非常大时,这是一个巨大的加速。在经典计算机上的操作需要 N^2, N^3……次,但在量子计算机上需要的操作次数是NlogN,N2logN ……。这个特性被称为指数加速。
欧洲核子研究中心的量子计算
通常,巨大的挑战会将技术推向边缘。最著名的例子当然是人类登陆月球并安全返回地球的探索。它花了不到十年的努力便实现。现在的情况是,谷歌正在挑战大型机构(如美国国家航空航天局和欧洲核子研究中心),以证明他们所谓的量子霸权。从字面上讲,他们想要证明量子系统可以超过经典的超级计算机,至少在一些明确的领域。当然,并不是每个人都同意,主要的反对意见是,与经典机器相比,量子设备非常容易受到热波动的影响,这个问题可能永远无法完全克服。
2018年11月,欧洲核子研究委员会开放实验室主办了一个研讨会,讨论在高能物理中部署量子计算技术的可能性。这次活动为学术界和私营部门的工作人员提供了一个机会,让他们聚在一起讨论未来的细节。不用说,重大突破很难预测,事实上随时都可能发生。目前主要的应用似乎是应用于优化问题,训练量子神经网络,跟踪和检测器仿真和量子场论计算。
- 欧洲核子研究中心的主礼堂坐满了人,聆听IBM、谷歌、英特尔、微软、Rigetti等公司的演讲。
结论
我们正在见证量子计算机的到来。虽然它的影响目前几乎不存在,但从长远来看,没有理由忽视这些技术。任何正在进行项目的组织,如果项目的时间跨度超过10年或更长,都应该在为时已晚之前开始注意,避免重蹈覆辙。
我认为全世界的计算机市场可能只需要五台——IBM首席执行官托马斯·沃森,1943年
个人没有理由在家里拥有一台电脑。——肯·奥尔森,DEC/Compaq创始人,1977年
我认为蒂姆·伯纳斯-李向我展示的东西没有未来——Federico Carminati,欧洲核子研究中心的计算机项目负责人,1989年
我的看法是,在不久的将来,我们会经常使用混合系统,其中大部分工作仍然由普通的CPU完成,但专用的任务由低功耗大规模并行系统(GPU)或量子系统(QPU)执行。
文章来源:《量子电子学报》 网址: http://www.lzdzxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0209/439.html
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