精华内容
下载资源
问答
  • 2019年9月20日,科技巨头谷歌一份内部研究报告显示,其研发的量子计算机成功在3分20秒时间内,完成传统计算机需1万年时间处理的问题,并声称是全球首次实现“量子霸权
  • 量子霸权之争

    2019-10-25 17:23:48
    来源:原理这一个月以来,量子计算机领域吸引了许多人的关注,因为关于谷歌已经实现了人们期待已久的里程碑——“量子霸权”(也被称为”量子优越性“)的消息不胫而走。“量子霸权...
        

    640?wx_fmt=jpeg

    来源: 原理

    这一个月以来,量子计算机领域吸引了许多人的关注,因为关于谷歌已经实现了人们期待已久的里程碑——“量子霸权”(也被称为”量子优越性“)的消息不胫而走。“量子霸权”是加州理工学院的理论物理学家John Preskill在2012年提出的一个词,他想用它来描述当量子计算机最终超越最先进的超级计算机的时刻。

    而在刚发表于《自然》杂志的论文中,谷歌正式宣布他们在量子计算上实现了这一壮举。他们的结果表明:量子计算机已经达到了可以执行任何经典计算机都无法与之匹敌的计算任务的地步。这意味着与经典计算机相比,量子计算机在执行某些任务方面具有固有的优势。


    是的,量子计算机并非在任何方面都快于经典计算机。我们知道,量子计算机擅长分解大的数字、模拟如复杂分子一类的物理系统。但在多数情况下,它们并不具有什么明显优势。目前为止,研究人员仍在探究量子计算究竟可以加速哪些类型的计算,以及加速多少。

    640?wx_fmt=jpeg

    ○  谷歌宣布他们研制的量子计算机(左)已经实现了量子霸权,这意味着在一些特定的任务上它可以超越世界上最快的超级计算机——IBM的Summit(右边)。但IBM并不同意这一说法。| 图片来源:Google/OLCF

    然而对于谷歌的声明,它在量子计算方面最主要的竞争对手IBM却发表了质疑。IBM认为,谷歌并没有突破量子霸权这一关卡。在周一发布的一篇论文中,IBM提供了证据证明——世界上最强大的超级计算机几乎可以与谷歌的量子计算机齐头并进。

    那么,为什么会出现这种混乱的局面呢?难道这样重大的里程碑式突破不应该是伟大而明晰的成就吗?然而事实是,谈到量子霸权,它涉及到许多微妙之处,这远比一个“科学革命”的热门头条要复杂得多。

    量子计算机已经发展了几十年了,经典计算机在计算时使用的是比特,也就是只有1和0两种状态;而量子计算机用来编码信息的是量子比特(又称为量子位),它能够同时处于多种状态。

    量子比特的行为遵循着量子力学中的那些奇异规则。量子计算机的目标便是利用这些特性来进行远超出任何普通计算机能力的计算。但多年来,量子计算机的计算能力一直难以与普通计算器媲美。

    对于Preskill所提出的“量子霸权”一词,从事相关领域的专家对它的意义持有不同的看法。这就是为什么谷歌宣称它已经取得了量子霸权,而IBM说它还没有。

    在解释量子霸权意味着什么之前,我们有必要先说明,量子霸权不意味着量子计算机可以执行经典计算机不可能完成的计算的时刻。这是因为,理论上说,只要有足够多的时间,经典计算机最终都可以执行量子计算机可执行的任何计算。

    相反,大多数专家将量子霸权解释为量子计算机执行了一个在所有实际用途上看,经典计算机都无法与之比拟的计算的时刻。这正是谷歌和IBM之间分歧的症结所在,因为“实用”是一个模糊的概念。

    在《自然》杂志上的那篇论文中,谷歌声称他们的Sycamore处理器用200秒的时间,完成了一项世界上最好的超级计算机需要1万年才能做到的计算,而这台世界上最好的超级计算机恰好是IBM的Summit。1万年并非一个实际的时间范围。但IBM现在认为,占地面积相当于两个篮球场大的Summit可以在2.5天内完成计算。

    谷歌坚持认为他们做出的1万年的估计是正确的,不过一些业内的的计算机专家认为IBM给出的时间可能是正确的。

    如果假设IBM是对的,那么2.5天是一个现实的时间量吗?也许它适用于某些任务,但肯定不适用于其他任务。因此,当计算机科学家谈论量子霸权时,他们通常会有一个更精确的想法。

    计算机科学家会区分在“快”的多项式时间和“慢”的指数时间内运行的程序。即使让快速的程序处理一个非常大的数字,它仍能保持快速。当需要解决的问题变得更大时,运行缓慢的程序会以指数级的折损速度。

    在新的论文中,谷歌演示了他们使用53个量子比特的量子计算机在快速多项式时间内执行某种特定的计算(称为“随机量子线路采样”)。与此同时,没有证据表明任何传统的经典计算机可以在比慢指数时间内更好地执行相同的任务,而这比前文提到的时间范围要重要得多,无论是2.5天还是1万年。

    芝加哥大学的William Fefferman说:“实际的时间估计并没有很重要,我不认为(IBM的论文)会使谷歌提出的任何核心主张失效,除了1万年的估算之外。”

    重要的是,谷歌采用了完全有别于经典计算机的方式来解决计算问题。这一差别意味着,每当它的量子计算机哪怕只是增加了一个量子比特,经典计算机的体积就必须翻倍才能跟上它的速度。当量子计算机实现70个量子比特时——这是在未来几年内就可能发生的事——一个经典的超级计算机就需要占据一个城市的面积才能跟上。

    有人说,在谷歌宣布实现量子霸权之后,经典计算机和量子计算机之间的关系就像20世纪90年代的国际象棋冠军卡斯帕罗夫和IBM的“深蓝”超级计算机之间的关系。卡斯帕罗夫可以僵持一段时间,但很明显,他很快就会无可挽回地被他的算法对手超越。

    参考来源:

    https://www.quantamagazine.org/google-and-ibm-clash-over-quantum-supremacy-claim-20191023/

    https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

    https://www.ibm.com/blogs/research/2019/10/on-quantum-supremacy/

    640?wx_fmt=jpeg

    未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。

    未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。

      如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

    640?wx_fmt=jpeg

    展开全文
  • 1.什么是量子霸权 2.量子霸权的由来 3.实现量子霸权的意义 4.如何评测量子霸权呢?

    1.量子霸权

    量子霸权:量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有经典计算机的计算能力。

    2.量子霸权的来由

    1)开启称霸标准的研究

    2018年9月,国防科技大学吴俊杰团队与上海交通大学金贤敏合作研究成果,被《国家科学评论》在线发表 。(报道了玻色采样案例的称霸标准)

    2)谷歌实现量子霸权

    2019年9月20日,科技巨头谷歌一份内部研究报告显示,其研发的量子计算机成功在3分20秒时间内,完成传统计算机需1万年时间处理的问题,并声称是全球首次实现“量子霸权”

    研究人员预测:量子计算机的运算能力会呈现“双指数速率增长”,超越“摩尔定律”所指,传统计算机运算能力约两年翻一倍的增长速度

    3)算出量子霸权标准

    2019年11月4日,国防科技大学计算机学院吴俊杰带领的QUANTA团队,联合信息工程大学等国内外科研机构,提出了量子计算模拟的新算法。该算法在“天河二号”超级计算机上的测试性能达到国际领先水平,谷歌的工作也引用了这项结果的预印版论文。2019年11月4日,国际权威期刊《物理评论快报》正式在线发表了该成果。

    3.实现量子霸权的意义

    这是量子计算发展的重要里程碑,将代表超越经典的量子计算能力从理论走到了实验,标志着一个新的计算能力飞跃时代的开始

    4.如何评测量子霸权呢?

    评测称霸标准,需要高效的、运行于经典计算机的量子计算模拟器。在后量子霸权时代,这种模拟器还会成为加速量子计算科学研究的重要工具

    个人思考:

    1.量子霸权就是阐述了量子计算机在某一些方面相对经典计算机“超越级别”的存在。
    2.实现量子霸权距离实现实际的量子计算机尚有很大的距离。好多项称霸标准的研究成果也都表示,当前实现量子霸权绝非易事

    展开全文
  • 教你用Python感受量子霸权

    千次阅读 多人点赞 2019-10-27 12:36:23
    近日谷歌的有关量子霸权的论文登上了Nature杂志150年刊的封面位置,而再次罢占各大媒体的头条位置,其实谷哥的论文(https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5)之前曾经短暂上过NASA的网站,笔者也曾经...

    近日谷歌的有关量子霸权的论文登上了Nature杂志150年刊的封面位置,而再次罢占各大媒体的头条位置,其实谷哥的论文(https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5之前曾经短暂上过NASA的网站,笔者也曾经介绍过过相关论文的情况详见https://blog.csdn.net/BEYONDMA/article/details/101151544?utm_source=app,而这次美国的伊万卡公主甚至也直接发推,官宣美国实现量子霸权。

    由于本文之前是发布在CSDN公号上的,所以代码的内容相对要少一些,而笔者博客就多带大家说说代码。

    用Python的Qiskit包体验量子算法

    一、Qiskit的安装

    目前IBM推出的qiskit是非常棒的python量子模拟器,安装非常简单

    pip install qiskit

    命令即可完成安装,Linux环境下可以直接安装,windows环境需要安装C++编译环境(可以自行百度Visual studio 2015安装)。在线的免费Python环境也都可以,比如百度的飞浆平台(注册方法详见https://blog.csdn.net/BEYONDMA/article/details/101762116),笔者亲测也能安装使用成功。

    另外如果各位读者之前有IBM Q的帐号,也可以到https://quantum-computing.ibm.com/jupyter环境去感受。

    基本量子逻辑门介绍

    此处需要读者有一定的量子力学知识,如果不想了解可以跳过。

    Pauli-X gate:相当于经典的逻辑非门。
    Pauli-Y gate:这是一个复数操作的门
    Pauli-Z gate:这个门保留基本状态|0〉 不变并且将|1〉 换成- |1〉
    Hadamard Gate:使量子处于叠加状态。 
    CNOT Gate:使两个量子处于纠缠态。
    Swap gate:相互交换两个量子位。由三个Pauli-X gate组成。
    CCNOT gate:这是一个操作三个量子比特的的量子逻辑门,如果前两个量子比特是 |1〉,则对第三个量子比特进行类似于经典的逻辑非门处理,反之则不做操作。
    第一个量子计算的helloworld程序

    安装好环境,就可以运行以下代码了,具体如下:

    from qiskit import QuantumCircuit, ClassicalRegister, QuantumRegister
    from qiskit import execute, Aer
    
    # 用两个量子位创建一个量子寄存器
    q = QuantumRegister(2)
    print(q[0])
    print(q[1])
    # 创建两位的传统寄存器
    c = ClassicalRegister(2)
    print(c[0])
    print(c[1])
    # 创建量子电路
    qc = QuantumCircuit(q, c)
    # 在量子位0上加一个Hadamard Gate,使这个量子位处于叠加状态。
    qc.h(q[0])
    # 添加受控非门(CNOT),后面我们会简述CNOT门
    qc.cx(q[0], q[1])
    # 添加一个measure以查看状态
    qc.measure(q, c)
    #可视化电路
    from qiskit.tools.visualization import circuit_drawer
    circuit_drawer(qc,filename='./qft_circuit')#可视化

    对于这个量子电路的解释如下:

    什么是量子霸权

    通俗的讲就是量子计算机碾压传统超算的算力。量子计算的速度之源其实是量子比特,以谷歌本次所讲的量子芯片为例,其内部构造如下:

     

     

    我们可以看到与传统芯片不同的是量子单元由于量子纠缠的存在是有特定的关联关系的,这种不同计算单元中存在的纠缠关系是传统超算各计算单元所不具备的性质。以ibm有关leverage secondary Storage.的论文所述例子如下,当然这只是文中片断仅用于示例

     

    也就是说在某种特定任务的情况下,量子芯片每增加一个量子单元那么它的算力可以呈指数级上涨,而传统计算机每增加一个CPU其算力只能线性上涨。那么随着量子单元的增加,量子芯片的计算能力必将远超现在的超算。

    量子计算的限制

    由于量子单元所表示的量子经特并不是简单的0和1,还有叠加态与相互的纠缠态,其数学表达式非常复杂,无法用于通用计算,对于每种计算任务都需要为量子计算单独设计算法。换言之量子计算机并不是通用计算机,只能用于特定的任务。

    量子霸权的由来

    由于量子计算的性质十分复杂,需要非常高超的数学知识才难设计量子算法,而且应用的领域不广,所以在很长一段时间里人们还没有太重视量子计算机的发展,直到用于因式分解的量子算法shor横空出世,说起来其基本并不复杂,具体如下:

    步骤1.随机取正整数a,a<N,且与N互质。一般由辗转相关法可得

    步骤2.定义函数,求函数f(x)的周期r,如果r为奇数则重取a,再求r,直到r为偶数为止。

    步骤3.由可用的辗转相除法求与N的最大公约数n1,n1即为N的一个因子。至此N的因式分解即完成。

    这个算法的精髓就是步骤2,它将因式分解问题转化为了求周期r的问题,而求周期的小能手傅里叶变换恰是量子计算的擅长所在。我们知道傅里叶变换是将函数由时域映射到频率域的过程,而频率就是周期的倒数,所以周期问题可以以用傅里叶变换求解,而傅里叶变换的算子与量子比特契合度较高,是量子计算的拿手好戏。所以所谓量子霸权的逻辑是SHOR算法能够攻破rsa算法,而rsa算法又是整个信息安全的基石,所以掌握了量子计算机就等于破解了整个信息安全身份认证体系,从而实现霸权。可以说如果没有SHOR算法的提出,那么也就没有量子霸权的概念了。

    使用Qiskit实现快速傅里叶变换

    具体量子傅氏变换的代码及注释整理如下:

    import math
    
    from qiskit import QuantumRegister, ClassicalRegister, QuantumCircuit
    
    import warnings  #忽略告警
    
    warnings.filterwarnings('ignore')
    
    #定义量子傅里叶变换函数qft
    
    def qft(circ, q, n):
    
    
        for j in range(n):
    
            for k in range(j):
    
                circ.cu1(math.pi/float(2**(j-k)), q[j], q[k])#套用傅里叶就换
    
            circ.h(q[j])
    
    n = 3  #量子比特数量
    
    q = QuantumRegister(n)
    
    c = ClassicalRegister(n)
    
    qft_n = QuantumCircuit(q, c)#定义量子电路,后面可以可视化
    
    qft(qft_n, q, n)
    
    for i in range(n):
    
        qft_n.measure(q[i], c[i])
    
    print(qft_n.qasm())
    
    # 可视化
    
    from qiskit.tools.visualization import circuit_drawer
    
    circuit_drawer(qft_n,filename='./qft_circuit')#可视化

    然后打开在你运行以上代码的目录打开qft_circuit文件就能看到咱们刚刚定义的量子电路了,具体效果如下

    虽然这次谷歌的论文中声称他们的量子计算机仅用200秒就完成了传统计算机需要上万年才完成的任务,不过ibm等公司也公开回怼称,如果优化算法超算也仅需要几天时间就可以完成,完全谈不上什么霸权。其实笔者后面也会讲道量子计算应用的领域有限,此次的量子采样任务也的确和量子霸权关系不大,媒体略显过度炒作了,笔者本文继续使用最通俗的语言与代码来带各位读者体验一下量子霸权。

    谷歌所做的工作

    本次谷歌的量子计算机是一块包含54个量子比特的超导量子计算芯片Sycamore ,不过可惜的是其中一个比特损坏了,所以实际是53量子比特,它使用超低温状态下的铝实现约瑟夫森结,整体运行在20mK以下的环境,以保证超导的状态。

    本次的计算任务是量子采样,简单的理解就是量子状态的采集,这个任务可以被广泛应用在量子力学的研究中。根据结果来看Sycamore  200秒约可采样100万次,并且最终结果的保真度预计有0.2%;作为对比,谷歌预计超算 Summit 要得到保真度为0.1% 的结果,需要耗费1万年

    不过值得一提的由于SHOR算法要求的计算错误率不能超过0.7%,所以目前以Sycamore 的精度还不能承担破解rsa体系的任务。由于量子不确定性效应,随着量子比特的增加,控制整个计算芯片的难度也大大增加,谷歌科学们甚至提出了使用机器学习的方式,这在我之前的博客中已经有说明了(https://blog.csdn.net/BEYONDMA/article/details/101151544?utm_source=app)这里不加赘述了,不过能实现如此多单元的量子计算机也实属创举。

    写在最后

    虽然量子计算只能应用于特定场景,且量子霸权主要也主要是指量子计算可以破解rsa安全体系,但是也不能否定本次谷歌在量子计算领域的进展与成果。客观的讲谷歌只是迈向了通向量子霸权之路的第一步,但是所有伟大的IT项目都是从“hello world”做起的,用谷歌CEO皮柴的话讲这就是这一里程碑对量子计算世界的意义:一个充满可能性的时刻。

     

    展开全文
  • IBM今天宣布量子计算新里程碑:迄今为止最高的量子体积!与此同时,IBM发布了量子性能的“摩尔定律”,宣布其“量子霸权”时间表:为了在10年内实现量子霸权,需要每年将量子...
        

    640?wx_fmt=png


    IBM今天宣布量子计算新里程碑:迄今为止最高的量子体积!与此同时,IBM发布了量子性能的“摩尔定律”,宣布其“量子霸权”时间表:为了在10年内实现量子霸权,需要每年将量子体积至少增加一倍。


    量子摩尔定律来了!


    在近日召开的 2019 年美国物理学会三月会议上,IBM抛出了这个概念。


    在这次会议上,IBM 宣布它最新型的量子计算机、今年 1 月在 CES 上亮相的全球首台商用量子计算一体机 IBM Q System One 提供了 “迄今为止最高的量子体积”。


    “量子体积”(Quantum Volume) 是 IBM 提出的一个专用性能指标,用于测量量子计算机的强大程度,其影响因素包括量子比特数、门和测量误差、设备交叉通信、以及设备连接和电路编译效率等。


    因此,量子体积越大,量子计算机的性能就越强大,能够解决的实际问题就越多。


    重要的是,IBM 发现量子体积遵循一种 “摩尔定律”:其量子计算机实现的量子体积,每年增加一倍:


    • 2017 年 IBM 的 Tenerife 设备 (5-qubit) 已经实现了 4 量子体积;

    • 2018 年的 IBM Q 设备 (20-qubit),其量子体积是 8;

    • 2019 年最新推出的 IBM Q System One(20-qubit),量子体积达到 16.


    也就是说,自 2017 年以来,IBM 每年将量子体积翻了一番。


    640?wx_fmt=png


    这种倍增与摩尔定律非常相似。摩尔定律由英特尔创始人之一的戈登・摩尔提出,即:


    集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍


    IBM还制定了一个雄心勃勃的时间表:为了在 2020 年代实现量子霸权,我们需要每年至少增加一倍的量子体积!


    量子体积是什么?


    IBM 在博客上发布了对 System Q One 的几个模型测试结果的概述。


    当然,重点的测量指标是 “量子体积”,团队还发表了一篇论文,详细描述了这个指标以及如何计算。


    在论文中,他们指出,新的度量标准 “量化了计算机成功实现的最大宽度和深度相同的随机电路”,并指出它还与错误率密切相关。


    640?wx_fmt=png


    除了提供迄今为止最高的量子体积之外,IBM Q System One 的性能还反映了 IBM 所测量到的最低错误率,平均 2-qubit gate 的错误率小于 2%,其最佳 gate 的错误率小于1%。


    低错误率很重要,因为要想构建功能完备、大规模、通用、容错的量子计算机,需要较长的相干时间和较低的错误率。


    量子体积是衡量量子霸权 (Quantum Advantage, 又称量子优势) 进展的一个基本性能指标,在这一点上,量子应用程序带来了超越经典计算机本身能力的重大、实际的好处。


    接下来,详细阐述“量子体积”的概念和意义。

     

    IBM对 Q System One进行了详细的基准测试,并在博客中公布IBM Q Network系统“Tokyo”和“Poughkeepsie”以及公开发布的IBM Q Experience系统“Tenerife”的一些性能数据。

     

    特定量子计算机的性能可以在两个层面上表示:与芯片中基础量子位相关的度量,我们称之为“量子器件”,以及整体系统性能。

     

    下表比较了四个最近的IBM Q系统中量子器件的基本指标:

     

    640?wx_fmt=png

     

    IBM Q System One的性能可以体现在测得的一些最优性能/最低错误率数字中。平均两个量子比特门误差小于2%,最佳门错误码率小于1%。

     

    IBM的设备基本上受到相干时间的限制,对于IBM Q System One来说平均为73μs。

     

    平均两比特率误差率在相干极限的两倍之内(1.68倍),该极限即由量子位T1和T2设定的理论极限(IBM QSystem One平均为74μs和69μs)。这表明IBM的控件引起的误差非常小,已经接近该器件上最高的量子比特保真度。

     

    640?wx_fmt=png 

    量子摩尔定律 :为了实现量子优势,量子体积需要每年至少翻一番


    为了在本世纪20年代实现量子优势,需要每年至少将“量子体积”增加一倍。

     

    IBM的五量子比特设备Teumife的量子体积是2017年首次通过IBM Q Experience量子云服务提供的,目前的IBM Q 20-量子位的高端设备的量子体积为8。最新结果表明,IBM Q System One性能已经超过16量子体积。自2017年以来,IBM Q团队每年都实现了量子体积的倍增。

     

    下面是一张量子系统开发路线图,以量子体积为衡量标准,量子系统计算力每年增长一倍。


    640?wx_fmt=png

     

    有趣的是,其实可以将上图与Gordon Moore在1965年4月19日提出这张著名的“摩尔定律”图表进行比较:

     

    640?wx_fmt=png

     

    为了实现0.01%的误差率,需要将相干时间提高到1-5毫秒,这是一个漫长的未来之路,在量子系统中实现这一目标需要克服很多激动人心的挑战。


    在制定系统路线图的同时,需要同时研究元器件的基本物理特性,并测量了单个超导传输量子比特T1弛豫时间长达0.5毫秒(500微秒,质量因数为1500万),研究结果表明这些器件不存在基本材料上的限制问题。

     

    640?wx_fmt=png

    虽然“量子体积”可用于表征设备性能,但业界也可以使用其他指标,例如测量设备上的纠缠量子位的方式,从中提取有关系统性能的更多信息。

     

    对于多量子位纠缠,一个简单的衡量标准是n-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态的断层摄影(可完全描述未知量子态的相同集合的过程),比如4量子位状态。

    640?wx_fmt=png

    首先准备GHZ状态,并通过在不同基础上的各个量子位的投影,重建我们创建的状态。这里的量度指标是可实现的实验状态相对于目标状态的保真度。

     

    状态层析成像对测量误差很敏感,因此如果不具备去除这些误差影响的技术,我们重建的4量子位 GHZ状态的保真度为0.66,可以绘制出如下的密度矩阵:

     

    640?wx_fmt=png

     

    不过,可以通过额外校准测量来确定测量误差的倒数,并对层析成像数据进行测量校正,从而降低这些误差。同样的数据经过校正处理后,保真度提升至0.98。请注意,此值不包括误差线,误差线将包含由于状态准备和测量误差引起的统计噪音和系统噪音。

     

    Qiskit Ignis是一种理解和降低量子电路和器件噪音的框架,也是IBM的开源量子开发套件Qiskit的一部分。Qiskit Ignis中包括测量误差降噪。

     

    降噪后的4比特GHZ状态层析成像,保真度为0.98

     

    640?wx_fmt=png

     

    我们还对IBM Q System One上的真正纠缠状态进行了初步测量,共有多达18个量子比特纠缠。

     

    这些初步结果,再加上量子体积和降低测量误差技术的改进,以及新的快速高保真量子位测量的成果,将在2019年3月美国物理学会的会议上公布。

     

    量子计算的噪声中间量子(NISQ)时代的到来是一个激动人心的时刻——从硬件,软件到物理学的突破,再到新的量度标准的诞生。要在实用系统上继续改进“量子体积”量度标准,仍需要进一步的研究和应用。IBM计划在纽约Poughkeepsie开设新的量子计算中心,在2019年下半年制造具有相当性能水平的量子计算系统。

     

    1965年,戈登·摩尔曾断言:“集成电子技术的未来是电子产品本身的未来。”而我们现在相信,量子计算的未来将成为计算机本身的未来。


    史上最高量子体积的量子计算机,是何方神圣?


    IBM Q System One,号称全球首台量子计算一体机,它体积如同大象,算力不敌小手机。


    今年 1 月,拉斯维加斯 CES 展会上,Q System One 首次亮相。


    640?wx_fmt=jpeg

    IBM Q System One


    它犹如一件艺术品,被安置在一个 2.74 米高、2.74 宽的的硼硅玻璃柜中,中间挂着吊灯一般的量子计算核心硬件,由一个闪亮的圆柱形黑色外壳包裹,里面的所有部件都被精妙地隐藏起来。


    当然,为了方便维护,玻璃外壳可以使用电机打开。


    IBM Q System One 由许多自定义组件组成,这些组件协同工作,可用于最先进的基于云的量子计算程序,包括:


    • 具有稳定性和自动校准能力的量子硬件设计,提供可重复、可预测的高质量量子比特。

    • 制冷工程,提供连续冷却、孤立的量子环境。

    • 紧凑型高精度电子元件,可严格控制大量量子比特。

    • 量子固件,可管理系统运行状况并启用系统升级,无需用户停机。

    • 经典计算能力,提供安全的云访问和量子算法的混合运行。

    • 以及 IBM 刚刚公布的,它的 “量子体积” 达到了 16。


    如果明年 IBM 如约推出 32 量子体积的计算机,又会是何等的高端艺术品呢?


    巨头搅局,量子计算竞争白热化


    根据 BCC Research 的数据,到 2022 年,全球量子计算市场的复合年均增长率预计将达到 37.3%,产值达到 1.61 亿美元左右。再往后,2027 年该市场的年复合增长率将达到 53% 左右,产值达到 13 亿美元。


    这个预测并不夸张。因为,这个领域的竞争正在加剧。


    英特尔、微软、谷歌等主要竞争对手正在加入竞争。这些巨头科技公司正不遗余力地将量子计算商业化和民主化,使其进入商用领域。


    英特尔最近与 Bluefors 和 Afore 合作推出了首款量子低温晶圆探针 (Cryogenic Wafer Prober)。这种装置可以加速基于硅的量子芯片上量子比特的测试过程。


    微软的量子网络也正在成长。作为该公司量子开发工具包的一部分,微软大力推广其“量子友好” 的最新编程语言 Q#(Q-sharp)。微软的目标是开发一种通用量子计算机,采用坚固的基于纳米线的硬件结构,具有纠错机制。


    以此同时,谷歌在去年 7 月发布了名为 Cirq 的开源软件工具包,以帮助开发人员测试量子计算算法。此外,在去年 3 月,谷歌宣布推出 Bristlecone,一台 72 量子比特的通用量子计算机。


    参考链接:

    https://www.ibm.com/blogs/research/2019/03/power-quantum-device/


    来源:IBM, 新智元

    ∞∞∞

    640?wx_fmt=png

    公众号回复“IT派”

    邀你加入 IT派 { 深广创投圈 } 

    展开全文
  • 作者 | 马超责编 | 胡巍巍出品 | CSDN(ID:CSDNnews)1月2日,阿里巴巴发布《达摩院2020十大科技趋势》。文章表示:“2019年,‘量子霸权’之争让量子计算在再次成...
  • 谷歌的量子霸权时代

    2019-11-27 12:43:33
    世界第一超算Summit需要大约一万年来完成的计算...而这一恐怖的计算速度,被研究人员称作是“量子霸权”的证明。 如果实验经过业界认可,这将是计算机领域的一大里程碑。而在这个论文的更早些时候,IBM宣布将在10月...
  • 导读:美国实现量子霸权了吗?本文用最通俗的语言与代码来带各位读者体验一下量子霸权。本文经授权转自公众号程序人生(ID:coder_life),作者:马超近日谷歌的有关量子霸权的论文登上了Nature杂志150年刊的封面位置...
  • 10月23日,权威杂志Nature刊出了...美国媒体大肆跟进宣布美国获得“量子霸权”!那么这个量子霸权说的是什么呢? 美国“量子霸权” 超导量子计算芯片 中国科学技术大学博士后黄合良解释,谷歌“量子优越性”是指...
  • 来源:新华网就在人们纷纷猜测谷歌是否会在这场全球科技竞赛中夺魁时,美国斯坦福大学量子物理学家帕特里克·海登8日对新华社记者提出了一个新颖观点:“量子霸权是个模糊的里程碑。”美国谷歌公司日前发布72量子...
  • 天我国的量子科技领域就迎来了历史性的突破,中国科学技术大学...一年之前谷歌的量子计算机悬铃木发布,美国总统的女儿伊万卡就曾经官宣声称这项成果使美国实际拥有了量子霸权,其成就堪与莱特兄弟在1903年的飞...
  • 把Quantum Supremacy翻译成“量子霸权”,是用字典直译的中二翻译,译成"量子优越性"更佳。因为相对于传统计算机而言,现在的量子计算机只能在特殊的领域依赖特殊的机制展现出出较好的性能。也就是说,仅凭目前的...
  • 这几天某公司突然鼓吹自己有了量子霸权。什么意思?简单的说,就是现在的密码都可以轻松破解。  这听起来好吓人,当然是假的。 量子计算的原理,基于量子纠缠。而对于量子纠缠,人们可以说只知道这个现象,甚至连...
  • 1、英特尔问鼎“量子霸权” 量子马拉松竞赛即将起跑 英特尔问鼎“量子霸权” 量子马拉松竞赛即将起跑  【新闻摘要】业界有个“量子霸权”的概念:当超过49个左右量子比特(qubit)后,量子计算机的能力就可以让...
  • 德国尤里希研究中心的JuGene超级计算机。图片来自网络  今日视点  量子计算机可谓当今科学界的“网红”,总会冒出大新闻...超过49个量子比特这一关键门槛,量子计算机就能获得“量子霸权(quantum supremacy)”,...
  • 关注ITValue,查看企业级市场最新鲜、最具价值的报道!研究科学家MarissaGiustina在圣芭芭拉谷歌量子AI实验室安装Bristlecone芯片。来源:Google Quantum AI Lab...谷歌认为使用Bristlecone可以实现量子霸权。上周IBM才
  • 走近"量子霸权"时代

    2018-05-03 14:10:00
    超过49个量子比特这一关键门槛,量子计算机就能获得“量子霸权(quantum supremacy)”,拥有让传统计算机自愧弗如的强大能力。   上海交通大学物理与天文系教授金贤敏解释说:“49并不是一个非常精确的数字。模拟...
  • 前言:笔者在新浪刚看到一篇文章:谷歌量子计算突破,川普之女:美国实现量子霸权 what?标题的确够霸气,那咱们就了解一下这个霸权,霸不霸(量子霸权是一个学术定义,指能够造出一台在某个问题上超越经典计算机...
  • 拥有高出普通计算机数十乃至数百倍算力的量子计算机,是吸引了无数科技公司、大型学术团体...谁能够最终实现超越普通计算机的“量子霸权”谁能够最终实现超越普通计算机的“量子霸权”这种观点引发了圈内人士激烈...
  • 相信你已经听说谷歌宣称在量子计算方面取得突破,已经实现“量子霸权”。最强超级计算机要10000年完成的计算量,量子计算机只要200秒就能解决。量子计算的厉害之处可见一斑。什么是量子霸权?量子计算为何重要?谷歌...
  • 今日,潘建伟团队量子计算原型机“九章”问世,实现“量子霸权”。 去年美国谷歌曾经推出了一台量子计算原型机“悬铃木”,当时国际科学界都给予很大关注,而一些莫名其妙的议论就占据了中国网络。 为何量子计算...
  • 谷歌实现量子霸权?看这两篇文章了解来龙去脉风云之声这样的公众号给我来一叠 风云之声这样的公众号给我来一叠 "量子霸权"新闻的正确打开方式 | 袁岚峰 背景简介:本文作者袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 10
收藏数 192
精华内容 76
关键字:

量子霸权