第一百零四章 量子計算機
作者:老驢拽      更新:2020-07-19 21:27      字數:2105
  而在外界一片喧囂和熱議的這段時間裏,星海科技集團總部內的光量子測量實驗室裏,楚現和量子計算機研究團隊已經建立起一個能夠產生穩定量子位(量子計算機的信息存儲單元)的量子電容器。同時這種電容器也能抵抗常見的電磁幹擾,而這種電容器使用的材料就是在星海科技集團隨處可見的石墨烯材料。

  而楚現想要量子計算機不是一天兩天的事情了,量子計算機和普通計算機的區別還是比較多的,簡單來講,量子計算機的單元存儲可以存儲兩個狀態,既可以是真,也可以是假,而對於普通計算機來講,隻有兩個狀態,要麽是真,要麽是假。

  量子計算機和普通計算機的計算速度是不同的,量子計算機的運算速度是普通計算機的幾十倍

  它以量子態為記憶單元和信息儲存形式,以量子動力學演化為信息傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算,在量子計算機中其硬件的各種元件的尺寸達到原子或分子的量級。量子計算機是一個物理係統,它能存儲和處理關於量子力學變量的信息。而普通計算機傳統計算機是通過集成電路中電路的通斷來實現0、1之間的區分。

  而且量子計算機和普通計算機的載體也是不同的,其中量子計算機的載體是分子原子,甚至是粒子,應用的是量子相幹性,而普通計算機的載體則是集成電路,應用的是電路分析。

  說了這麽多,其實就是大眾產生的一種誤解,量子計算機一定比傳統計算機運算速度快。當然,從一般人的理解角度來說,這麽說也沒有太大的問題。

  但實際上量子計算機信息處理量愈多,對於量子計算機實施運算也就愈加有利,也就更能確保運算具備精準性,而普通計算機處理量越多就負載越大,就會變慢。

  這就是他們最大的不同之處,但這也不能說是量子計算機的優點和普通計算機的缺點,可以說是側重點有點不一樣。對於信息處理量相對不是很大的時候,其實量子計算機並不一定比傳統計算機要優秀。而量子計算機在幾個大國中早就有了立項,它除了重要的模擬模擬量子係統以外,也有為了彌補傳統計算機的不足而創造的意思。

  當然,雖然量子計算機的好處這麽多,但是它的研發難度,小型化和普及難度,都比傳統的計算機要超出太多了。

  而楚現之所以要堅持發展屬於自己的量子計算機,而是考慮了好幾個原因的。

  第一,加快研發進度,眾所周知,因為計算機的出現,人類引來了一個科技大爆發的時代,計算機研發的初衷,雖然是為了分析炮彈軌道,但後來人們發現,用計算機來輔助研發工作,將節省大量的人力物力,而且還能縮短研發時間。這簡直就是科學研發的加速器,而現在楚現要做的就是,讓星海科技集團研發部的加速器升級換代。

  第二,別看星海世界這是一款遊戲,但它的地圖之大,內容之豐富,都市遊戲史上絕無僅有的,現在開放的地圖隻是很小的一部分,這還沒什麽,到了後麵,開放了整個銀河係的地圖,這不是現在的超級計算機加超級服務器組合能夠承受得了。

  像這種傳統計算機不擅長的超大運算任務,剛好就是量子計算機最擅長的。

  第三,人工智能,AI的原理就是從經驗中學習,隨著反饋增加越來越準確,直到計算機程序看上去顯得“智能”。這種反饋是基於對許多可能選項的概率計算,因此AI便成為了量子計算的完美候選人。像這種能夠為墨子升級或者說進化的工具,楚現當然不會放過。

  第四,分子建模,之前就說過了,計算機對科研有著不可小視的作用,讓計算機對分子相互作用的精準建模,為化學反應找到最優配置。化學反應是高度糾纏的量子疊加態。這樣的“量子化學”太過於複雜,現有的數字計算機隻能對最簡單的分子進行分析。但成熟的量子計算機即使對最複雜的過程進行評估也毫不費力。

  至於他的作用,說的通俗一點就是,列如Google已經通過模擬氫分子的能量在這一領域取得了突破,可以使原有的產品更加高效,從太陽能電池到醫療用藥,尤其是化肥產品。化肥占全球能量消耗的的2%,更高效的化肥對全球能量和環境益處深遠。

  第五,加密,網絡安全對於任何一家企業和國家都是不可忽視的,就算是星海科技集團有著墨子保護,這並不能保證求一定能夠萬無一失,畢竟互聯網的13台根服務器都在美國,而利用量子糾纏這一單向特質的量子加密方法,就能夠解決這個問題。

  第六,粒子物理學,這項激動人心的新物理學可以用來學習令人興奮的新物理學。在以往的粒子物理研究中,粒子物理學的模型往往非常複雜,以紙筆計算根本無法應對,而且還需要大量的計算時間來進行數值模擬。

  因斯布魯克大學和量子光學和量子信息研究所(IQOQI)的研究人員最近就使用了一種可編程量子係統進行了這樣的模擬。該團隊發表在《自然》上的文章中稱,他們使用了一個簡單的量子計算機,其中的離子執行邏輯運算,這是所有計算機計算的基本步驟。與實際的物理實驗相比,這種模擬表現出了極好的一致性。

  “這兩種方法相互補充完善,”

  理論物理學家PeterZoller說道。

  “我們無法替代在粒子對撞機上進行的實驗。然而,通過開發量子模擬器,我們有朝一日或許能夠更好地理解這些實驗。”

  簡單的來說,未來星海科技集團就不需要建造粒子對撞機這種完全用錢堆起來的東西了,利用租賃的粒子對撞機和量子計算機,就能夠很好的研究粒子物理學了。