2月8日晚,首款國產量子計算機作業系統——“本源司南”在合肥市正式釋出。
量子科技,聽起來就是很高大上的詞彙,那怎麼理解呢?
量子力學屬於基礎學科,而由其伸出來的量子科技,是屬於對量子力學的應用,如果要想把量子力學講明白啊,那首先需要先讀個博士,再鑽研有50年,然後才可能把量子力學其中一個小學科弄清楚。
但是量子科技要簡單一些。我們先把量子科技弄懂就可以了。
量子科技的應用領域可分為三種:通訊、計算、測量
量子計算
量子計算機有多厲害?
12月4日,中國科學技術大學宣佈,該校潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家平行計算機工程技術研究中心合作,構建了76個光子的量子計算原型機“九章”,求解數學演算法“高斯玻色取樣”,處理5000萬個樣本只需200秒,而目前世界最快的超級計算機要用6億年。
為什麼量子計算機要比超級計算機快這麼多?
我們先講容易理解的。
傳統的超級計算機,不管有多麼超級,基本單元依然是位元,位元有兩種狀態,0或者1
量子計算機的基本單元是量子位元,他的狀態非常混沌,可能是0,也可能是1。
簡單來說,傳統位元只能存在一個狀態,而量子位元可以存在兩個狀態。
有些人可能會問,為什麼量子位元能存在兩個狀態,可能是0,也可能是1
簡單解釋一下,有請薛定諤的貓。
這個實驗呢,是將一隻貓關進裝有少量的放射性鐳和氰化物的密閉容器裡,那鐳衰變是存在機率的,如果鐳發生衰變,那就會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死,如果鐳沒有衰變貓就成活。
鐳處於衰變和沒有衰變的兩種狀態的疊加,那麼貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態,這又死又活的貓就是所謂的薛定諤貓。
但貓不可能又死又活,想知道結果,必須開啟觀察,而觀察這個動作固定貓的生死。
量子計算機的計算單元就是處於這種疊加狀態。
假如我們有10個位元單元,
傳統位元一次的計算的只能處理一個數字(可以處理1的10次方個數),
而量子計算機,可以同時處理2的10次方個數,
這個差距就非常大了。
打個比方,就是正常人腦子只能一頁一頁看,而腦子量子化了呢,就是一下能看很多頁。
市面上還真就有開了這種培訓班的,讓孩子幾秒鐘讀完一本書。
如果我們知道量子計算是什麼以後,就會知道這種培訓有多可笑。
量子通訊
量子通訊是什麼?簡單的來說就是一種沒有延遲的通訊方式。形象點對我們來說,打遊戲不卡就叫沒有延時。
最基本上任何大型線上遊戲,你都得在不同的國家放入幾組伺服器。不管你家光纖多好,你玩美國伺服器的遊戲也會卡。量子通訊如果能夠實現,那麼對於直播、遊戲這種對網速要求高的行業能夠沒有延時。
如果在地球上量子通訊的優勢還不明顯,那麼對於有志於探索外太空的國家來說,這個優勢就大了。從別的星球的訊號傳播到地球,動輒幾十分鐘,這麼長的延遲,如果發生什麼突發狀況,根本就沒有處理能力。
而如果量子通訊實現的話,試想一下,馬斯克移民到火星,你還能和他實時對話;你在地球還能操作火星上的一輛遙控汽車,是不是覺得太爽了?
量子通訊還有一個好處,與傳統通訊方式相比,量子通訊在確保資訊保安,增大資訊傳輸量,傳輸資訊高效,抗干擾能力強等方面具有絕對優勢, 是迄今為止是唯一透過數學方式被嚴格證明的絕對安全的通訊方式。
介紹了這麼多量子科技未來的應用,你是不是也很期待呢?