量子计算 解决人类算力瓶颈的颠覆性技术
发布时间：2023-03-08 11:10:34 所属栏目：外闻 来源：
导读：人类对于算力的需求越来越大，有什么样的颠覆性技术突破算力瓶颈，让人类文明更上一层楼？近日，由广州市科学技术局主办，广东科学中心和羊城晚报社联合承办的珠江科学大讲堂106讲，邀请了上海交通大学教授、图灵量子
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人类对于算力的需求越来越大，有什么样的颠覆性技术突破算力瓶颈，让人类文明更上一层楼？近日，由广州市科学技术局主办，广东科学中心和羊城晚报社联合承办的珠江科学大讲堂106讲，邀请了上海交通大学教授、图灵量子创始人兼CEO金贤敏，为大讲堂的粉丝们带来一场关于“光子芯片时代”的科普讲座。 人类对于计算能力的需求一直都存在。金贤敏说，在几千年前，人们利用石块等东西来实现计算。后来，古波斯人发明了算盘，后来流传到中国并被改良而发扬光大。而首次利用机器计算的人，是大名鼎鼎的诗人拜伦的女儿艾达·拜伦。她在19世纪的时候，就利用一台手摇机器完成了计算和编程任务。不仅如此，她还成为人类历史上的第一位程序员，成为计算机程序的创始人，建立了循环和子程序概念，并且还预言了计算机今后将在各个领域中得到广泛应用。 到了1958年，世界上的第一个集成电路问世。发明人基尔因此获得了诺贝尔奖，这个集成电路从现在的眼光看起来显得非常粗糙，但却开启了人类计算迈入集成电路的时代之门。如今的集成电路中的电子线路正在被做成小到不能再小的原子级别。由此也带来了一个问题，电子线路的工艺抵达物理极限之后，人类的计算能力将如何延续？ 人类正处于算力真正爆发的“前夜” 随着量子力学的出现，人类开始将对更强算力的追逐，瞄准了微观世界的基本粒子。金贤敏说，在后摩尔时代，人类在算力上有着新的机遇，譬如人工智能光子处理器、光量子计算、光子计算、DNA计算等，都成为了未来的可能性。 金贤敏举例说，50个光子的计算机能够实现的算力就可以达到一台超级计算机的水平，增加一个光子，则算力翻倍，增加2个光子，则算力已经是超级计算机的4倍，而如果达到了60个光子的算力，是超级计算机的1024倍。 2022年，因为在纠缠光子和量子信息领域做出的贡献，诺贝尔物理学奖颁给了阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、约翰·弗朗西斯·克劳泽（John F. Clauser） 和安东·塞林格（Anton Zeilinger）三位量子信息科学家。 2010年，金贤敏加入了潘建伟（安东·塞林格是潘建伟的导师）的团队，开展了世界首个室外环境下的最远距离的量子隐形传态，论证了量子科学卫星的可行性。这一成果入选了由两院院士和科技评选的2010年中国十大科技进展。 金贤敏说，第一次量子革命基于系综级量子操纵，包括了原子弹、核电站、激光、原子钟等领域。所谓的系综级是指一群原子数量。而三位诺奖得主则开启了第二次量子科技革命，让人类高精度、远距离、大规模操纵单量子态成为可能。这一次革命已接近产业化阶段，将和人工智能等新一代信息技术交织在一起，形成颠覆性创新成果，带来了量子计算、量子通信、量子测量等技术。 譬如说，在医药和材料行业发现一种新产品往往需要对几十个甚至上百个原子组成的大分子性质进行研究，对各种分子结构的排列组合进行试验试制，需要耗费大量的人力、物力和时间。而一旦谁可以用量子计算机直接有效地模拟几百个原子的大分子，直接计算出它的性质，那么所建立的时间和成本优势就可以碾压所有的竞争者。因此，欧美各国都相继启动了各自的旗舰计划，中国也正在筹划自己的量子专项。 （编辑：汽车网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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