再立大功！中科院突然官宣好消息，外媒：這不可能

zjshzq 2022-10-05 發(fā)布于浙江

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量子技術(shù)成為了許多國家重點(diǎn)發(fā)展的科研領(lǐng)域，而中國科研人員也在對(duì)量子技術(shù)進(jìn)行探索，并取得了一定的成就。比如“中國量子之父” 潘建偉打造了量子原型機(jī)“九章一號(hào)”和“九章二號(hào)”。

除此之外，中科院突然官宣好消息，正式開源量子計(jì)算編程軟件。這是怎樣的進(jìn)展突破呢？量子計(jì)算有何產(chǎn)業(yè)價(jià)值？

中科院官宣好消息

量子計(jì)算、量子芯片、量子通信等技術(shù)對(duì)普通人來說是遙遠(yuǎn)又陌生的，日常生活中根本接觸不到這些領(lǐng)域。就拿量子計(jì)算來說，除了在特定的模型計(jì)算發(fā)揮巨大的算力性能之外，并不適用于傳統(tǒng)的電腦計(jì)算機(jī)。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)打造出“九章一號(hào)”和“九章二號(hào)”，其中九章一號(hào)打破了谷歌的量子霸權(quán)，而九章二號(hào)求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問題的速度刷新了世界紀(jì)錄，比全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快億億億倍。

這是什么概念呢？相當(dāng)于超算用30萬億年求解的問題，九章二號(hào)1毫秒就足夠了。

潘建偉教授的這項(xiàng)突破也讓中國量子計(jì)算邁入了新的臺(tái)階，有了更多的夯實(shí)積累，為將來的量子計(jì)算領(lǐng)域突破奠定許多基礎(chǔ)。

何止這些，中國量子計(jì)算再向前邁進(jìn)，根據(jù)中科院軟件所官宣好消息，其開發(fā)的量子計(jì)算編程軟件isQ正式開源發(fā)布，該軟件會(huì)為國內(nèi)參與量子計(jì)算研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)及個(gè)人提供服務(wù)。

那么這項(xiàng)isQ軟件又是怎樣的突破呢？對(duì)量子計(jì)算的研究有多大的作用？

根據(jù)中科院軟件所的介紹可知，isQ支持經(jīng)典量子混合編程，對(duì)復(fù)雜的量子算法有很好的描述作用。isQ軟件分別從語法，編譯和計(jì)算使用等層面進(jìn)行了優(yōu)化處理。比如在語法方面支持量子變量定義，量子門等功能。

而isQ軟件的開源，對(duì)中國發(fā)展量產(chǎn)計(jì)算有非常大的作用。國內(nèi)研究人員可以在該軟件的基礎(chǔ)上，獲得軟硬件融合開發(fā)能力，提供理論和應(yīng)用的支持驗(yàn)證。

總之中科院發(fā)布isQ量子編程軟件的開源，意義是非常大的。過去國內(nèi)似乎還沒有類似的量子計(jì)算開源編程軟件發(fā)布，相信有了isQ軟件的支持，不管是科研機(jī)構(gòu)還是個(gè)人研究者，都能取得更大的研究突破。

對(duì)此，有外媒表示“這不可能。”在外媒看來，能夠掌握量子軟件開發(fā)能力，并且具備開源能力是十分不易的。

但目前來看，中國量子計(jì)算的軟件水平已經(jīng)位居全球領(lǐng)先。從潘建偉教授的“九章一號(hào)”到中科院的isQ軟件開源，這些都說明中國量子計(jì)算正在穩(wěn)定前行。

量子計(jì)算的產(chǎn)業(yè)價(jià)值

量子計(jì)算正在成為各國研究的主要方向，追求極致的量子計(jì)算水平，當(dāng)谷歌公司打造出量子原型機(jī)“懸鈴木”時(shí)，迫不及待宣布掌握量子霸權(quán)。

可讓谷歌沒想到的是，中國的九章一號(hào)成功打破了所謂的量子霸權(quán)，在處理高斯玻色取樣問題時(shí)，九章一號(hào)的速度是懸鈴木的100億倍。

探索量子計(jì)算的何止中美，加拿大一家初創(chuàng)公司也曾高調(diào)宣布完成光子量子計(jì)算機(jī)的突破。和超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，超算用9000年才能解決的問題，這個(gè)光子量子計(jì)算機(jī)在36微秒內(nèi)就完成了運(yùn)算。

隨著越來越多的國家對(duì)量子計(jì)算展開探索，也讓人們對(duì)量子計(jì)算有了更多的認(rèn)知。和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)主要采用二進(jìn)制，將用戶的指令在1和0進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后讓計(jì)算機(jī)識(shí)別這些指令。

至于運(yùn)算能力如何，很大程度取決于CPU的制程和晶體管數(shù)量。但CPU制程越往下性能越難提升，算力難免會(huì)遇上瓶頸。而量子計(jì)算機(jī)采用的是量子比特，當(dāng)進(jìn)行量子糾纏時(shí)，量子比特可以重復(fù)疊加運(yùn)算。疊加越多，算力越強(qiáng)。

一旦疊加到上百個(gè)量子位的層次時(shí)，每秒的算力可達(dá)數(shù)以億億次，甚至還要多。

由此可見，量子計(jì)算的產(chǎn)業(yè)價(jià)值適用于復(fù)雜的問題求解，包括但不限于宇宙大爆炸的模擬，氣象變化的模擬運(yùn)算等等。

當(dāng)然，量子計(jì)算在現(xiàn)階段還沒有大規(guī)模運(yùn)用到生活中，所以從商業(yè)化的角度來看，量子計(jì)算還有很大的前進(jìn)空間。如果將來能把量子計(jì)算用在生活場(chǎng)景，不知道會(huì)帶來怎樣的改變。

總結(jié)

中科院再立大功，公布量子編程isQ軟件的開源，為國內(nèi)研究開源提供更完整的開發(fā)，研究平臺(tái)，加速量子計(jì)算領(lǐng)域的研究成果落地。希望科學(xué)家能掌握更多的量子計(jì)算技術(shù)，把理論走向現(xiàn)實(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中真正為民眾帶來的好的服務(wù)品質(zhì)。

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來自： zjshzq > 《科技》

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