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中科大又立功了,关键领域技术迎来突破,地位不亚于光刻机

社会情感大师

2022-03-31 09:30

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光刻机的制造难度非常大,几乎是集全球之力才能生产出来,其重要性将直接影响全球半导体行业的发展。如果没有光刻机,恐怕世界上一颗芯片都造不出来。

但是中科大突破了一项地位不亚于光刻机的领域技术,完成行业重大的破冰。这是什么关键领域的技术呢?又有哪些实际应用?

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中科大突破关键领域技术

全球科技领域都迈入了全新的发展阶段,要么投入大量的研发投入攻克芯片技术,要么大力培养人才,向产业内提供人才资源保障。而我国也没有停止脚步,面向诸多技术领域都取得了相应的成果。

其中在量子计算领域,中国科学技术大学又立功了,取得了一项关键领域技术的突破,具体是怎么回事呢?

据悉,中科大潘建伟教授与中科院上海微系统与信息技术研究院等多方进行合作,成功打造出量子计算原型机“九章二号”。这台量子计算机是由113个光子114模式构建而成,在处理特定的问题上,求解速度比超级计算机快10的24次方倍。

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这已经不是潘建伟教授及团队第一次取得量子计算领域的突破,之所以叫“九章二号”,就是因为在此之前已经完成了有关进展。

去年12月份,潘建伟团队构建出了76光子100模式的量子计算机原型“九章”,打破了美国谷歌公司的量子霸权,实现量子优越性。

相比谷歌的53个超导比特量子计算机原型机“悬铃木”,求解速度快一百亿倍。结果不到一年的时间,中科大潘建伟教授又立功了,完成“九章二号”的量子计算机原型机的构建。

如果在“九章”和“九章二号”之间做一个详细对比的话,那么以超越超级计算机的求解速度为例,超级计算机在求解玻色采样问题时需要6亿年,“九章”则需要200秒。再把求解难度升级后,超级计算机计算30万亿年的时间,“九章二号”只需要1毫秒,超越了超算的亿亿亿倍。

由此可见,“九章二号”和第一代的“九章”根本不在一个档次上,当初的“九章”尚且打破了谷歌公司悬铃木的量子优越性,“九章二号”诞生之后,更是奠定了中国在量子计算领域新的里程碑。

量子计算的实际应用有哪些?

中科大完成量子计算关键领域技术的突破,在处理一些特定的问题上,意义和地位甚至不亚于光刻机。

或许有人感到诧异,光刻机可以用来制造芯片,实现硅片晶圆的光刻,对发展半导体制造业有关键作用。那么量子计算机都有哪些实际应用,为什么能比肩光刻机呢?

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首先要明白的是,量子计算机并不能充当普通计算机,日常的问题靠普通计算机就足以解决,而量子计算机所覆盖的领域包括人工智能、密码破解、航空航天等等。除此之外,在科学家都极为关注的“高斯玻色取样”求解任务上,也能发挥很大的应用价值。

所谓的“高斯玻色取样”,其实可以理解为一种生成特定的模拟信号,也就是蒙特卡洛模拟。

普通计算机是通过软件的方式来运行,而玻色取样是靠硬件来完成的。所以会发现一些构建量子计算机时,他们的形态都和传统计算机有很大的区别,类似各种机械的零部件交错摆放。

因为在处理计算的过程中,这些硬件设施会产生物理现象,如果是通过超级计算机来求解,需要几亿,几十亿年的时间,而量子计算机可以达到很高的求解效率。

就当下而言,想要将量子计算机全面应用于日常生活还需要不断探索,但是在模拟运算,密码防护破解以及金融工程等等领域,都可以实现不错的应用。

以金融工程为例,靠量子计算机可以在很快的时间内发现并分析金融状况,从而找到存在问题的缺口,有助于加强金融领域的防护。

中国的“量子优越性”

世界各国科学家都在深入研究量子计算,虽然量子计算和普通人扯不上太大的关系,可是站在一个产业领域发展的角度,量子计算可以带来很大的产业突破,帮助我们去解决更多的难题。

而中国的“量子优越性”已经遥遥领先世界各国,不论是超导量子计算还是光量子技术,中国都奠定了深厚的理论与实践基础。在中国科研人员的不断攻克下,中国成为世界在超导和光子两大物理体系都实现“量子优越性”的国家。

相信这不是终点,在不久的将来,中国科学家团队还会持续破冰,取得更大的量子计算技术突破。

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总结

中国实现众多科技领域的进步与突破,历史见证了国产科技的崛起。或许在光刻机,芯片领域还有很大的进步空间,但是在量子计算,5G等行业领域,中国都保持领先。希望国产科技不断前行,实现更多的技术突破。

对此,你有什么看法呢?

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