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众所周知 ， 我国在量子计算机研究领域处于全球领先地位 。 2021年10月份 ， 又获得了重大突破 ， 先后研发九章二号和祖冲之二号 。
九章二号中国科学技术大学的潘建伟等人与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作 ， 成功构建113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号” 。 它在求解高斯玻色取样数学问题上 ， 比目前全球最快的超级计算机快1亿亿亿倍 。
而在2020年的时候 ， 潘建伟领导的团队就已成功构建76个光子100模式的量子计算原型机“九章号” ， 它在处理高斯玻色取样问题上的速度比当时世界上最快的超级计算机“富岳”快100万亿倍 。 不过 ， 九章二号比“九章”快100亿倍 。
祖冲之二号除了九章二号 ， 潘建伟领导的研究团队还与中科院上海技术物理研究所合作 ， 成功研制出“祖冲之二号”原型机 。
据悉 ， “祖冲之二号”在处理量子随机线路取样问题上的速度比目前最快的超级计算机快7个数量级 。 “祖冲之二号”实现了66量子比特 ， 计算复杂度比此前谷歌的53比特超导量子计算原型机“悬铃木”提高了6个数量级 。
而在2021年5月 ， 潘建伟就已经构建了当时国际上量子比特数最多的62比特超导量子计算机原型机“祖冲之号” ， 并实现了可编程 。
九章二号对应着光量子计算领域 ， 而祖冲之二号则对应着超导量子计算力 。 超导和光量子分别是量子计算里的屠龙刀和倚天剑 ， 有了九章二号和祖冲之二号 ， 就意味着中国同时拥有了倚天剑和屠龙刀 ， 在两大体系中都实现了量子霸权 。
量子计算机是什么？有什么用？量子是由德国物理学家普朗克于1900年提出的 ， 由此开启了量子物理 ， 并影响了人类的科技发展 ， 现在许多尖端技术都建立在该理论的基础之上 ， 比如激光 。
计算机的重要性不言而喻 ， 它的出现引发了信息革命 ， 使人类进入信息时代 。 1946年 ， 世界上第1台计算机埃尼阿克在美国诞生 。 而量子计算机的概念则由诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼于1981年提出 。
量子计算机和传统计算机一样 ， 都是由许多硬件和软件构成的 ， 软件方面包括量子算法、量子编码等 ， 硬件方面则包括量子晶体管、量子存储器、量子效应器等 。
在传统计算机中 ， 1比特只能表示0或1 ， 而量子计算机中的量子比特除了可以表示0或1 ， 还能利用量子特性表示0和1的叠加态 。 对于一个2比特的数据 ， 传统计算机只能处理00/01/10/11四个二进制数中的一个 ， 但量子计算机可以同时处理 ， 并且这种并行计算能力能随着量子比特数的增加呈指数式增长 ， 所以算力相当恐怖 。
计算机最根本的作用就是为了处理海量的数据 ， 而算力就是它的瓶颈 。 对于一些极其复杂的运算 ， 普通计算机要用100年才能完成 ， 超级计算机可能只需要花费几天时间 ， 而量子计算机只需用几秒钟 。 时间就是生命 ， 在某些领域 ， 特别是需要大量并行计算的领域 ， 量子计算机所能发挥的作用极其巨大 。
目前 ， 量子计算已被认为可能是下一代信息革命的关键技术 ， 可通过特定算法产生超越传统超级计算机的算力 ， 有望在密码破译、天气预报、材料设计、药物分析、图论等领域发挥重要作用 ， 所以各国都试图在该技术领域抢占高地 。
【九章二号和祖冲之二号获重大突破，中国同时拥有倚天剑和屠龙刀】当然 ， 目前所有的量子计算 ， 不管是国内的还是国外的 ， 都还是实验室里的原型机 ， 离实际应用还需要一段时间 。 不过 ， 有潘建伟等科学家在 ， 中国的量子计算未来可期！
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