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76個光子的量子計算原型機“九章”,處理5000萬個樣本只需200秒,而目前世界最快的超級計算機需要6億年。
被稱為“量子鬼才”的陸朝陽說,“‘九章’在一分鐘時間里,完成了經(jīng)典超級計算機一億年才能完成的任務”。
“九章”的問世,逼近“量子計算優(yōu)越性”。
“九章”量子計算原型機
未來世界,算力即權力。
在超強算力面前,一切都是鏡花水月:
可測宇宙原子總數(shù)約為10^80,而圍棋走法有2.08*10^170,如果按照深藍戰(zhàn)勝卡期帕羅夫的窮舉套路,就算 “天河2號”出馬也會舉成陽痿。
所以AlphaGo不計算所有的事件,而是采用蒙特卡羅模擬與人類對抗,最終曲線革命成功,但如果大BOSS“量子計算機”出戰(zhàn),什么抽樣統(tǒng)計,什么概率分析,什么深度學習,沒那么多廢話,直接暴力枚舉。
2017年5月3日,第一臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機在中國誕生后,引得整個科學界“蛙聲一片”,雖然只實現(xiàn)了10光子糾纏,但已經(jīng)往前跨了一大步。要知道,一臺操縱50個微觀粒子的量子計算機,對特定問題處理能力就已經(jīng)超過 “天河2號”。今天“九章”的出現(xiàn),自然會引發(fā)驚嘆!
用于玻色子采樣的單光子源和干涉儀示意圖
在現(xiàn)代社會,無論是與民生相關的天氣預報,地震海嘯預測,橋梁結構分析,還是與國家相關的導彈模擬,核聚變模型檢測,以及宏觀經(jīng)濟預測,無一不依賴于超強算力。可以說,當代社會最大矛盾之一就是日益增長的數(shù)據(jù)處理與有限算力之間的矛盾。
誰最先擁有量子算力,誰就擁有最大權力。
上帝算力從何何來
量子計算機為何具有如此超強算力,又要從薛定諤的那只貓談起。
量子計算機為何具有如此超強算力,又要從薛定諤的那只貓談起。
1926前,薛定諤融合愛因斯坦和德布羅意理論為一爐,創(chuàng)立了嚴謹自洽的波函數(shù)理論,把波動力學化為了“薛定諤方程”,具有世界上獨一無二的價值。
這只連通陰陽兩界的萌寵,一直沉睡于量子的疊加態(tài)中,處于既生又死的狀態(tài),我們不用去懷疑這種現(xiàn)象是否存在,這一點上,連偉大的反對派愛因斯坦也不得不接受這一現(xiàn)實。
量子計算機的計算原理和薛定諤的貓具有一致性,利用的都是“量子疊加態(tài)”。在計算機的經(jīng)典模型中,最基礎的構建要素——比特,只能存在于兩種截然不同的狀態(tài)之一:
0或是1,這就是傳統(tǒng)計算機里最底層的世界,只需要一個負責任的門衛(wèi),用“開”或“關”來處理進入數(shù)據(jù),規(guī)則雖然簡單,卻能創(chuàng)造一個駭客世界,但也有一個缺點,在同一時間只能處理一個Bit,計算能力受到限制。
而在量子計算機中,規(guī)則改變了,一個“量比特”不僅僅存在于傳統(tǒng)的0和1狀態(tài)中,還可以是一種兩者連續(xù)或重疊狀態(tài)。因為量子具有不確定性,量比特(Qubit)被描述成 α0|0?+α1|1?,其中 |α0|^2+|α1|^2=1。
也就是說,普通計算機n比特可以描述2^n個整數(shù)之一,但n個量子比特可以同時描述2^n個復數(shù),復數(shù)向量意味著什么,看看下圖就明白,意味著任何一個數(shù)都是“何方可化身千億, 一樹梅花一放翁”!
理論上來說,一個Qubit就可以儲存無限信息,量子比特中存儲的信息將始終處于動態(tài)演化過程之中。也就是說,你每一次測量的并不是同一系統(tǒng),而是不同世界,所以有人說“量子計算”是利用平行宇宙來計算,有超強的并行能力,雖然有些玄乎,但也不無道理。
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