作為兩個(gè)最關(guān)鍵的技術(shù)里程碑,容錯(cuò)量子計(jì)算和演示實(shí)用量子優(yōu)勢(shì)將是量子計(jì)算實(shí)用化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一種可用的量子比特、高保真的量子操作、量子體系(足夠多的量子比特),相對(duì)的,量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)計(jì)算單元不再是晶體管,而是一個(gè)量子比特,也就是量子計(jì)算機(jī)的能力是由其可操作的量子比特?cái)?shù)量和穩(wěn)定性(相干時(shí)間、保真度)決定。
1、什么是量子手機(jī)?
你問得是量子點(diǎn)手機(jī)嗎?什么是量子點(diǎn)手機(jī)?一般液晶屏手機(jī)采用白光LED作為背光源,但在量子點(diǎn)手機(jī)中,量子點(diǎn)將藍(lán)光光源部分轉(zhuǎn)換成高純紅光和高純綠光,因此可展示更加豐富的色彩。據(jù)了解,手機(jī)在液晶面板和背光源之間增加一張量子點(diǎn)膜后,畫質(zhì)效果提高50%甚至更高,量子點(diǎn)膜還可以像紙一樣彎曲,也可應(yīng)用到卷曲屏手機(jī)中。
手機(jī)的量子點(diǎn)膜尺寸很小,對(duì)手機(jī)的整體成本影響不大,從市場(chǎng)角度,手機(jī)的銷售量比電視銷售量大很多,預(yù)計(jì)量子點(diǎn)手機(jī)雖最晚露面,但很可能會(huì)先于量子點(diǎn)電視被消費(fèi)者熟悉和接受。量子點(diǎn)手機(jī)有什么好處?量子點(diǎn)手機(jī)采用量子膜,因其高純度的三基色,至少有如下價(jià)值,第一、手機(jī)顯示效果大幅改善,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)在主流的液晶和AMOLED的表現(xiàn)能力,更接近于人眼看到的真實(shí)色彩,使用者在瀏覽圖片和觀看視頻時(shí)有更佳體驗(yàn)。
2、有哪些公司在研究量子計(jì)算?量子計(jì)算未來的發(fā)展趨勢(shì)是什么?
△2019年,‘量子霸權(quán)’之爭(zhēng)讓量子計(jì)算在再次成為世界科技焦點(diǎn),超導(dǎo)量子計(jì)算芯片的成果,增強(qiáng)了行業(yè)對(duì)超導(dǎo)路線及對(duì)大規(guī)模量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)步伐的樂觀預(yù)期。2020年量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)?huì)經(jīng)歷投入進(jìn)一步增大、競(jìng)爭(zhēng)激化、產(chǎn)業(yè)化加速和生態(tài)更加豐富的階段,作為兩個(gè)最關(guān)鍵的技術(shù)里程碑,容錯(cuò)量子計(jì)算和演示實(shí)用量子優(yōu)勢(shì)將是量子計(jì)算實(shí)用化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
未來幾年內(nèi),真正達(dá)到其中任何一個(gè)都將是十分艱巨的任務(wù),量子計(jì)算將進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)期,美國(guó)將量子霸權(quán)稱為21世紀(jì)的“曼哈頓計(jì)劃”。量子霸權(quán):21世紀(jì)的“曼哈頓”計(jì)劃與傳統(tǒng)CPU的不同之處在于,由于量子特性多,一個(gè)量子比特其整體的表示能力將翻倍,量子霸權(quán)是量子計(jì)算機(jī)能夠解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)際上無法解決的問題的潛在能力。
從計(jì)算復(fù)雜性理論的角度來說,這通常意味著提供一個(gè)超越已知或可能的經(jīng)典算法的指數(shù)級(jí)加速,通俗地講,量子計(jì)算機(jī)隨著計(jì)算單元的增多,其算力增長(zhǎng)是指數(shù)級(jí)的。而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)算力增長(zhǎng),則隨計(jì)算單元增長(zhǎng)呈線性增長(zhǎng),中科院院士潘建偉教授與德國(guó)、荷蘭的科學(xué)家合作,首次實(shí)現(xiàn)20光子輸入60×60模式干涉線路的玻色取樣量子計(jì)算,并且在四大關(guān)鍵指標(biāo)上,均大幅刷新國(guó)際記錄,逼近實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算研究的重要目標(biāo)量子霸權(quán)。
這項(xiàng)研究突破,是“一個(gè)巨大的飛躍”,“是通往實(shí)現(xiàn)‘量子霸權(quán)’的‘彈簧跳板’”,該實(shí)驗(yàn)幾近超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī),這也意味著量子計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,2019年10月份,Google在《自然》雜志發(fā)表封面文章《QuantumSupremacyUsingaProgrammableSuperconductingProcessor》時(shí),美國(guó)總統(tǒng)特朗普之女伊萬卡·特朗普(IvankaTrump),甚至直接發(fā)推官宣美國(guó)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)。
在量子糾錯(cuò)方面,中國(guó)科研機(jī)構(gòu)也有一定成就,清華大學(xué)交叉信息研究院孫麓巖研究組、段路明研究組與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄒長(zhǎng)鈴研究組合作后,在超導(dǎo)量子系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了微波光子二項(xiàng)式量子糾錯(cuò)碼,并首次同時(shí)實(shí)現(xiàn)邏輯量子比特的量子糾錯(cuò)和通用量子門操控,該論文《Quantumerrorcorrectionanduniversalgatesetoperationonabinomialbosoniclogicalqubit》發(fā)表在《NaturePhysics》雜志上。
中國(guó)在量子計(jì)算方面并沒有落后,阿里、騰訊、百度、華為近年來,先后布局量子計(jì)算,阿里和中科大聯(lián)合發(fā)布了量子計(jì)算云平臺(tái),在2018年推出了量子模擬器“太章”;騰訊在量子AI、藥物研發(fā)等領(lǐng)域展開了研究;百度在2018年成立了量子計(jì)算研究所;華為在2018年發(fā)布了HiQ量子云平臺(tái),并在2019年推出“昆侖”量子計(jì)算模擬一體機(jī)。