无量子如此说

2022年09月06日 admin 阅读(26)

全世界奋力谋求“量子优越性”,在于它是一个变“量”——量子叠加、量子纠缠、量子不可克隆等神奇而迷人的特性,使量子技术具有极大应用前景和广阔想象空间。

第二次量子革命即将来临,全新的量子技术正从实验室走出来,这将使传感、通讯、量子医疗,信息处理等领域获得前所未有的跨越式发展。围绕着微粒子领域,高精度计时器的量子钟、单个光子进行探测和计数的量子成像、具有极高的通讯安全性的量子通讯、超精度测量光、电、磁场、引力的运动的量子传感器、存储量子状态的量子存储器等。

姚宏教授:强关联电子体系和拓扑量子体系中的理论问题,包括高温超导、量子自旋液体、非费米液体、新颖量子相变、拓扑序、量子计算、量子纠缠、演生对称性、量子体系热化和多体局域化等。

实际上,以量子信息为代表的量子科技,正在推动着第二次量子革命。第一次量子革命主要是利用微观粒子系统的物理规律,诞生了半导体、激光和核能等新技术领域。而第二次量子革命,则是通过直接观测和操控微观粒子系统,对量子信息进行运用。

从北京量子信息科学研究院获悉,我国设计和实现一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,通信距离达百公里,是当前世界最长的量子直接通信距离。

你大概对“量子”这个词并不陌生,因为总能在线上线下、街头巷尾听到有人在谈论“量子针灸”、“量子减肥”、“量子波动速读法”这样的“量子应用”。但你只要稍微深挖一点就会发现,“量子”在这些场景是被当作形容词来使用的,大概就是“很牛”的意思。

2021年,我国在量子领域不仅有了更“优越”的原型机,还打造了首款国产量子计算机操作系统“本源司南”。该系统实现了量子资源系统化管理、量子计算任务并行化执行、量子芯片自动化校准等全新功能。可以说,2021年,国产量子软件研发能力已达国际先进水平。

高保真度的量子门操作是建立容错量子计算的必要条件,如何检验制备量子门的保真度是否达到要求是实现容错量子计算首先要解决的问题。传统量子过程层析方案随量子门的规模增大测量次数和计算量都呈指数增长,对于未来大规模的量子门和量子线路的质量表征,传统方法已经不具备实际可操作性。

首先,我们预计行业将看到量子系统的拓扑结构将是混合量子计算机,其中量子硬件或量子处理单元(QPU)是看起来像加速器的专用计算系统,专注于特定的量子数学和函数。

回看2021年,在我国量子技术研究团队的共同努力下,量子重力仪研发取得突破,量子计算原型机再获殊荣,实时量子随机数发生器刷新最快速度,量子世界里天各一方的“牛郎织女”间的通信速率也进一步提升。

量子计算:混合量子/经典计算逐步成为主流,量子计算不再遥不可及。2022年,我们预计将出现两个重大行业共识。首先,我们预计,业界量子系统的拓扑结构将由混合量子计算机组成,其中量子硬件或量子处理单元(QPU)是类似加速器的专门计算系统,专注于特定的量子算法和函数。QPU位于传统计算系统中心,可预处理数据、运行全过程甚至解读QPU输出。

Ø量子世界里的“概率/可能性”之所以产生,是因为量子的一个本质属性跃迁,而导致游戏另有规则。(量子跃迁源于量子的不连续性)

量子计算:混合量子/经典计算逐步成为主流,量子计算不再遥不可及。2022年,我们预计将出现两个重大行业共识。首先,我们预计,业界量子系统的拓扑结构将由混合量子计算机组成,其中量子硬件或量子处理单元(QPU)是类似加速器的专门计算系统,专注于特定的量子算法和函数。QPU位于传统计算系统中心,可预处理数据、运行全过程甚至解读QPU输出。

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