王炸中的王炸! 英国量子计算大突破, 3年内人类或进入量子时代!

南方寻过去2024-07-16 16:03:16  108

随着新时代的到来,人们对于高新科技的需求也在不断加深,各国也在不断地加大投入,各种新型技术如同雨后春笋一般冒出,而计算机则是最引人瞩目的方面,

最近,英国牛津大学竟传出消息,制作出了全世界最高性能的量子芯片,比去年哈佛大学公布的最新量子芯片,性能足足提升了五倍之多,且即将研发最新最先进的量子计算机。

当消息彻底传播开来,全世界的计算机科研人员都陷入了疯狂,英国究竟研究成了一个多么厉害的东西?量子计算机又会对我们的社会产生什么影响?

为什么一定要研发量子计算机?

这时有人会问,为什么一定要研究量子计算机,全世界的超算难道不足以满足如今世界的科技需求吗?

是的,虽然在几十年的计算机历史中,随着计算机的进步,一些曾经人力计算无能为力的问题,都能得到答案。

但在进入新时代后,随着科学技术的进步与发展,人们对一些事物的理解也进入了新的阶段,尤其是一些古老的数学命题和对外太空探索中遇到的新奇事件,这些都需要大量的计算,甚至已经不是人力计算可以涉及到的领域,而这时,高精度,高效率,高速的计算机便成为了大家的需求。

而超算虽然已经站在当今时代计算机的顶点,但依旧开始慢慢的力不从心,于是,量子计算机的呼声就越来越大,而环顾整个人类的历史中,有太多的时候,是先寻找到一个切实有效,可以利用的工具,才能解决挡在人们面前的难题。

而国际知名数学专家,美国加州大学首席教授,13岁便能获得国际数学竞赛金牌的陶哲轩教授,最近公开表示,一款人工智能AI软件帮助他解决了一个国际知名数学定理,据他所说,这就是一件工具,可以辅助人们解决一些以前无法解决的问题。

同理,到了计算机领域也是如此,普通的计算机已经很难再跟的上时代的脚步了,量子计算机的呼声越来越大。而世界各国在量子计算机领域也是取得了不小的成就,早已有量子计算机问世。可却无法解决最关键的问题,如何让量子计算机拥有完美的稳定性。

虽然量子计算机能有更精确的计算和更快的计算速度,可却有无与伦比的脆弱性,传统计算机的研发方式完全不适用于量子计算机,甚至需要用几百个传统的物理量子来组合成为几十个量子计算机使用的量子比特。

但当科学家们费尽心思将其稳定下来后,才发现,一切付出都是值得的,仅20位量子比特就已经可以同时表示百万种不同的组合,这是传统计算机无法想象的程度,更甚至,传统计算机在计算方面只能按部就班,一条一条的去计算,而量子计算机却可以多管齐下,大概能省下一整个指数级的时间,打个比方,如果一组数据你使用普通计算机需要10分钟的计算量,而换成量子计算机后,只需要1分钟,甚至更短的时间。

正是因为量子计算机的种种优势,人们才会不断地对其进行研究开发,希望能早日进入量子时代。

为什么英国这次研究成果会让全世界震惊。

因为量子计算机所要面临的最重要的问题便是其独有的脆弱性,一个量子比特一般需要远超于他几十倍甚至几百倍的物理量子帮助,才能彻底稳定下来。

可英国这次的研究解决了这个问题,他们完成了几乎不可能的技术突破,一个物理量子对应一个量子比特,而这款芯片共有256个物理量子,就相当于256个量子比特,你可能会觉得这是一句废话,但20个量子比特在计算领域便完爆了当世的任何一台超算,并且每增加一位量子比特能够表示的数据就呈指数倍增长,到了256个,其可以处理的数据量已达到了一个天文数字,没有人能知道他的实力上限将会在哪里

所以让世界震惊的并不是新款的芯片出世,让世人震惊的是英国此次竟然解决了量子计算机的脆弱性,这代表人类对量子计算机的研究进入了新的篇章。

而英国宣布将会在三年内生产出第一台256量子比特的计算机,如果英国真的成功,那无疑,英国已经远远甩开了世界各国,站到了世界前列。

如果量子计算机真的普及,会对我们的社会产生什么影响?

量子计算机的普及,受创最严重的当然是现如今的计算机行业,其将会迎来一场变革性的创新

而量子计算机还有一个很重要的用处,便是保护我们的安全,就拿通讯来举例,如今的通讯方式在通讯途中可能会被各种方式截获,并破解其中的信息,造成信息泄露,而如果对其进行量子加密,通讯途中就意味着绝对的安全,没有任何人可以对你进行监听,窥探,因为哪怕他们手眼通天,攻破了量子计算机的防御,也会导致信息的崩塌,他们窃取的不过是一串乱码。

同理,量子计算机还能应用在金融储存行业,如今,社会上总是会时不时的出现信息泄露,信用卡被盗刷等情况,这是因为现在的金融体系采取的是“公私钥”模式,即你的银行卡号为公钥,你所持的密码为私钥,你只能用私钥打开属于你的账户。

但这种模式却有一个致命的缺点,只要知道公钥,就可以顺利推导出私钥的信息,需要的只是时间,虽然现在的密码学加密已经十分完美,可运用计算机,依然是可以成功的将私钥破解的,而量子计算机则能完美的解决这种情况,原理则和信息传输一样,先不说能不能破解,即使破解成功,得到的顶多也就是一串乱码。

而对科研方面,量子计算机的出现本就是雪中送炭,可以为科研方面解决许多计算量庞大的话题,比如模拟量子现象的运算,可以加深我们对量子的认知。

由此可见量子计算机如果真的面世,不仅不会对我们的生活产生多大的影响,反而会给我们的安全做出保障,让我们生活的更加放心。

结语

如果英国真的成功研发了这台量子计算机,那么证明量子时代就在不远的将来,我们应做好万全的准备,以积极的心态去接受新事物,接受新挑战。

信息来源 中科院物理所 《量子计算机如何纠错?》

中科院物理所 《量子计算机可以做什么?》

邮电设计技术《英国Oxford Ionics新型量子芯片“可在标准晶圆厂大规模生产”》

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