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第四次科技革命:量子计算机

越高,对应的量子计算机的估算能力就越强大。随着学界对量子计算机研发的愈发重视,微软、谷歌、英特尔、IBM、阿里巴巴等科技巨头企业纷纷进军量子计算机科研领域,在抢夺量子霸权的高地上进行着激烈的PK(详见图表)。那么为什么学界和科技企业均会加码量子计算机,纷纷抢夺量子蛋糕呢?答案或许就在于量子计算机的“快”!量子计算机的“快”谷歌量子计算专家约翰·马丁尼(JohnMartinis)在2017年11月接受《自然》杂志自20世纪40年代,电子计算机步入了飞速发展的快车道。从“电子管”到“晶体管”,从“集成电路”到“量子位”,计算机的运行速度由“高速”向“超高速”演变,算法由“简单运算”进化为“精准计算”,安全防护由“加密处理”升级至“深度加密”,处在由“量变”到“质变”的关键期。不少科学家预言,把量子力学应用于计算机领域将成为与工业革命中的“蒸汽机”、电气时代中的“电机和内燃机”及信息纪元中的“经典计算机”相提并论的颠覆性技术,或将引发...  (本文共3页) 阅读全文>>

《密码学报》2018年03期
密码学报

用经典计算机模拟量子计算机

i引言量子力学自诞生以来,吸引着越来越多的科研工作者投入到这一领域,在研究人员对量子研究的不断深入下,与量子相关的理论逐渐被完善,量子计算理论正是其中之一,量子计算相对于经典计算在并行计算方面更突出,这也是越来越多的人加入量子计算机研宄阵营的原因.纵观世界拥有量子计算机的国家属于少数,即使拥有量子计算机的国家,一些研宄人员都不能够接触到,普通大众更是如此,而在快速发展的量子计算技术中,让第三方进行参与,并进行验证,这一点是尤为重要的.量子计算技术的先驱、亚琛工业大学量子信息研宄所教授DiVincenzo表示:“有人能从量子计算机的行为中发现更多信息,而量子计算机的开发者可能从来没有意识到这些.”w开发模拟量子计算机,可以让更多的人参与到量子计算的实验中来,促进量子计算技术的发展.因此,本文开发了五量子比特量子计算机的模拟程序,并将代码开源在GitHub上,方便读者使用.本文第2节简单介绍了目前量子计算机的研宄概况.第3节介绍量子...  (本文共13页) 阅读全文>>

《高科技与产业化》2017年10期
高科技与产业化

量子计算机真的来了吗?

2017年3月,谷歌称量子计算机5年内将实现商用化,而IBM则宣布今年将推出全球第一个商业化量子计算云服务近几年,谷歌、1BM、微软等IT巨头不断加大对量子计算机的投入力度,并在商业层面发布了一系列成果,引发社会广泛关注科学界、产业界等相关各方对量子计算机研发进展仍有分歧,量子计算机何时能够实用并走向产业化尚无定论量子计算机是基于量子力学中的叠加原理和量子纠缠等性质进行数据计算的计算机,在密码学、科学模拟、大数据处理等领域具有传统计算机无法比拟的优势。当前,量子计算机的研究正处于从实验室阶段向工程技术阶段迈进的关键时期,世界各国的研究机构和IT巨头都不断加大在该领域的布局,并取得一系列重大成果。虽然科学界普遍认为M子计算机距离成熟和大规模应用还有很长的路要走,但大都保持相对乐观的态度。量子计算机作为颠覆性技术,对未来科技、产业乃至政治格局都会产生重大影响。我国在该领域仍处于追赶者的地位,应持续追踪其研究进展和技术走向,抢占下一代...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子世界》2018年01期
电子世界

量子计算机的发展及应用前景

1.引言毋庸置疑,计算机已凭先进的计算能力占领了21世纪科技的制高点,通讯手段与信息传递媒介也都有着日新月异的变化。而这便依赖于高度发达的数学与逻辑运算,集中体现在计算机的运算能力上。对高效的追求,使人们在提升计算机水平上投入大量精力,这也使量子计算机脱离设计图纸逐步走向现实。量子计算机所体现出的优势吸引了诸多科研学者与电子工程技术人员,也为物理学,生物科学,材料科学等大量学科注入新鲜血液[1]。量子计算结合了量子力学与信息科学的先进技术,在不远的未来,量子计算将利用量子力学为电脑运算注入新的活力,大幅提速,现存问题将迎刃而解。随着量子理论与实践的不断发展,在大数据交叉分析,实验的模拟,复杂数字因数分解,密码破译等方面,量子计算机已用事实证明其作用无可替代。2.基本原理与优势2.1基本原理量子计算机是一种基于量子理论而工作的计算机。追根溯源,是对可逆机的不断探索促进了量子计算机的发展。量子计算机装置遵循量子计算的基本理论,处理和...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技中国》2017年09期
科技中国

盘点量子计算机未来的六大应用

的概率计算,因此AI便成为了量子计算的完美候选人。AI誓要颠覆从汽车到医疗的每一个行业,有人甚至将AI对21世纪的重要意义与电之于20世纪相类比。例如,洛克希德马丁公司计划利用其D-Wave量子计算机来测试因为过于复杂而无法在传统计算机上运行的自动驾驶软件,Google也正在利用量子计算机来设计能够将车辆与地标区分开来的软件。AI已经可以创造AI了,因此其重要性也将与日俱增。分子建模另一个例子是对分子相互作用的精准建模,为化学反应找到最优配计算机并不是凭空存在的。长解决的问题,也有不擅长的领域。置。化学反应是高度纠缠的量子叠加它们是为了解决问题而生,当下一代计算机进入市场时,以下这态。这样的“量子化学”太过于复杂,而它们能解决的问题由它们的硬件所些应用将会大放异彩。现有的数字计算机只能对最简单的分决定。图像处理器是为了表现图像,子进行分析。但成熟的量子计算机即人工智能人工智能处理器是AI的载体,而量使对最复杂的过程进行评估也毫不...  (本文共2页) 阅读全文>>

《数字技术与应用》2017年12期
数字技术与应用

量子计算机发展趋势研究

在量子信息学科引入计算机领域之后,重新对计算和信息编码加以编写。作为高效化处置信息的一门学科,量子信息能够体现出科学技术上的新进步。这一学科结合了大量学科,主要有信息学、物理学和材料学等。所以,和传统意义上的计算比较起来,量子信息学科也有非常强的活力。由此可见,自从该学科得到应用之后,就能够让计算机变得更为安全,而且还提升了通信质量。虽然量子计算机还处在发展初期,但这一学科具备了极大的研发潜力,所以对量子计算机发展趋势加以探究显得极为必要。1量子计算机的基本特点与构成方式量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来,信息处理量愈多,对于量子计算机实施运算也就愈加有利,也就更能确保运算具备精准性。一般计算机对信息进行处置的速度相对较慢,无法切实满足现代人的实际需求。量子计算机研发速度尽管慢于普通计算机,但显然要比普通计算机更能让人们引发关注,最为重要的因素是其具备非常强大的适用性,能切...  (本文共2页) 阅读全文>>