计算机革命！美遏华盯上量子

美国总统拜登近日签署行政令设立对外投资审查机制，限制美国主体投资中国半导体和微电子、量子信息技术和人工智能领域。分析认为，美国限制海外投资以遏制中国发展量子技术的做法影响“有限”。

【资料图】

量子计算机将超越人工智能成为技术突破的前沿

说起颠覆性技术，量子计算机就是当下科技界的闪耀明星。何为量子计算机？简单地说，当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就属于量子计算机。形象地说，“在量子计算机面前，传统的计算机就像‘算盘’”。

著名物理学家加来道雄在《量子霸权:量子计算机革命将如何改变一切》一书中指出量子计算的发展正处在重要转折点。

理论物理学家 加来道雄

我们经历了计算机革命的三个基本阶段。 第一阶段是我们用棍子、石头、杠杆、 齿轮、滑轮和绳子来进行计算，这是第一个模拟阶段； 然后就到了第二次世界大战，那时我们开始使用电、开始使用晶体管。这引领我们走向了今天的微芯片和数字革命，我们现在在第二阶段，也就是1和0比特和字节的阶段。但是大自然会笑话我们， 因为大自然并不使用0和1的组合来计算， 而是通过电子、电子波、产生分子的波为基础进行计算的，这就是为什么我们现在要进入第三阶段。

加来道雄说，想象一下一只老鼠在迷宫里。数字计算机会一个个计算出老鼠在每个分岔路口、迷宫中每个需要做决定的地方做出的不同选择的路线方案，那要花很长时间。而现在，量子计算机可以立即同时分析出所有可能的方案、所有可能的轨迹。这似乎违反人类的常识，人不能同时出现在两个地方。但接受现实吧，在量子理论中，你可以同时出现在很多地方。这就是量子计算机的力量。

超导量子计算机算力惊人

2019年，来自谷歌的量子人工智能研究团队就研制出具有53个超导量子比特的量子计算机，并且展现出强大的运算能力。在针对某个特定复杂计算任务的求解上，该款超导量子计算机只需要200秒就可以成功完成任务。而如果采用当年世界上排名第一的超级计算机进行计算，则需要长达一万年才能实现。

量子计算机核心部件是量子芯片

与传统计算机的核心部件CPU不同的是，量子计算机的核心部件是量子芯片（QPU）。由于量子计算体系尚处于初级阶段，各国研究者需要投入大量精力的不仅仅是这些芯片，还包括驱动这些芯片所需的基础设施。

目前，量子计算机仍然处于从实验室的研发向企业产品化的发展阶段。

谷歌团队研究将超导量子计算系统进一步升级

2023年2月，谷歌的量子人工智能研究团队将原本只有53个量子比特的超导量子计算系统进一步升级，扩展至72个量子比特，并且成功验证了量子纠错方案的可行性。这也就意味着，人们距离未来真正实用化的量子计算机更近了一步。

日本首台国产量子计算机正式投入使用

日本共同社3月27日报道，日本理化学研究所等研发的日本首台国产量子计算机当天正式投入使用，与美国谷歌和IBM公司采用的技术一样，日本首台国产量子计算机也是使用在极低温下电阻为零的超导回路，制备用于计算的信息基本单位——量子比特。

中国成功研制“祖冲之二号” 运算速度超前

2021年，中国超导量子计算机——“祖冲之二号”上线。该款超导量子计算机的量子比特数目达到66个，并且在运算速度方面比2019年谷歌发布的系统快接近一万倍。

5月31日，“祖冲之号”量子计算云平台正式上线，面向全球用户开放。今年6月，中国科学家宣布，其量子计算装置“九章”能够以比世界上最强大的超级计算机快1.8亿倍的速度执行人工智能常用的部分任务。

中国科学家实现51个超导量子比特簇态制备

近日，中国科研团队又成功研制出第一代商业级半导体量子芯片电路载板，该载板最大可支持6比特半导体量子芯片的封装和测试需求，使得半导体量子芯片可更高效地与其他量子计算机关键核心部件交互联通，将充分发挥半导体量子芯片的强大性能。

“祖冲之号”量子计算总师 朱晓波

超导量子计算方向因为固有的一些优势，各国比较看重，可是说是投入最多的一个领域。光量子计算领域我们属于世界领先水平，在超导量子计算领域，我们认为我们处于世界第一方阵。

分析：美遏制中国发展量子技术的做法影响“有限”

量子计算技术是颠覆性技术，关系到未来发展的基础计算能力。谁先掌握了量子计算机的关键核心技术，谁就能占据量子信息时代的制高点。分析认为，随着中国推动技术的本地化，美国限制海外投资以遏制中国发展量子技术的做法影响“有限”。

来源：CCTV4《今日亚洲》

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