来源：枢密院十号
2021-10-27 00:03
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国际权威学术期刊《物理评论快报》25日发表的两篇论文，让中国的“九章二号”和“祖冲之二号”两种量子计算原型机开始为世界所知，也标志着中国在量子计算领域取得又一次里程碑式的成果，而且是在两条技术路线上。
“两台实验性量子计算机解决了迄今为止最复杂的问题，这表明有关是否可以达到量子‘优越性’——量子计算机超越可能最好的传统计算机的点——的争论已经结束。” 著名量子物理学家、加拿大Calgary大学教授Barry Sanders在Physics网站上撰文称赞中国研究团队的工作是 “令人印象深刻的最前沿的进步”。
两种量子计算原型机到底取得了什么样的“前沿进步”呢？先来看看“九章二号”。
去年12月，中国科学家宣布成功研制出量子计算原型机“九章”，求解高斯玻色取样数学问题的计算速度，比目前全球最先进的超级计算机“富岳”快100万亿倍。
而“九章二号”由把速度又乘上了100亿倍，也就是说比全球最先进的超级计算机快10的24次方倍，如果非要把这一数字念出来，那就是亿亿亿倍！
新华社在报道中说，中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳、刘乃乐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，近期成功构建113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，在研制量子计算机之路上迈出重要一步。
“九章二号”
新华社的报道还援引研究团队成员的话说，“九章二号”主要有三大突破：第一显著提高了量子光源的产率、品质和收集效率，将光源关键指标从63%提升到92%。第二，将多光子量子干涉线路从100维度增加到144维度，操纵的光子数从76个增加到113个。第三，新增了可编程功能。
“九章二号”的计算能力有多快？据报道，根据目前已发表的最优经典算法，在求解高斯玻色取样问题时， “九章二号”1毫秒可算出的问题，全球“最快超算”需30万亿年。
再来看看“祖冲之二号”。
据介绍，“祖冲之二号”实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解，其速度比现有最快的超级计算机快出1000万倍。
与“九章”系列走的光量子技术路线不同，“祖冲之”系列走的是超导量子的技术路线。
据介绍，国际上研究量子计算机存在多条技术路线，而超导量子比特是最有希望的方向之一。今年5月，潘建伟等人构建了62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”。近期，该团队又采用全新的倒装焊3D封装工艺，解决了大规模比特集成问题，成功研制出“祖冲之二号”。根据目前已公开的最优经典算法，“祖冲之二号”对“量子随机线路取样”问题的处理速度，比目前全球最快的超级计算机快1000万倍以上。
量子计算机一出来，网络上除了赞叹之外，就属“看不懂”的声音居多。
实际上，看不懂就对了。国际公认，量子计算令人费解的复杂性，导致它主要是少数杰出物理学家的研究领域。
难懂并不妨碍我们来认识它的重要性。
“量子计算：昂贵、不确定、新生——而且必不可少”美国GCN组织22日发表一份报告说，一台真正的量子计算机，能够执行经典计算机无法进行的大规模计算，至少需要十年的时间。前方仍然存在巨大的技术挑战，可能需要数十亿美元的投资，这些投资可能不会有回报，但对国家的未来绝对必不可少。
美国政府问责局最近对量子计算进行技术评估，认为量子计算的发展将取决于跨学科、跨部门和跨国家的合作、熟练的劳动力以及从针对性研究到试验台和重大挑战的长期投资。还必须建立强大的供应链，以提供从稀土矿物到重要组件的制造能力。
美国政府问责局认为，业界可能会发现量子技术的成本和复杂性高得令人望而却步，导致投资回报不明。但潜在的应用是诱人的，它具有改善农业、能源、金融、制药、供应链和安全的潜力。
为了鼓励量子技术的发展，美国政府问责局建议政策制定者鼓励跨学科、跨部门和跨国家的合作，以加快技术转让。
近几年量子计算上取得的技术进步，让它已经开始摆脱纯科学研究的领域。
据英国《金融时报》21日报道，仅在本月，就有两家拥有可工作量子计算机蓝图的初创公司已经或宣布上市。IonQ 成为有史以来第一家在纽约证券交易所首次上市的量子计算公司。它现在的市值约为 20 亿美元。
一周后，Rigetti Computing 宣布它也将被一家特殊目的收购公司收购而上市。这笔交易对其估值约为 15 亿美元。
报道称，而且他们并不孤单——一些在量子计算架构方面有竞争想法的公司一直在忙于筹集私人资本。7 月，由英国物理学家在硅谷创立的 PsiQuantum 以超过 30 亿美元的估值从投资者那里筹集了 4.5 亿美元，用于其建造商业上可行的量子计算机。
《金融时报》认为，这些初创企业，以及投资热潮，标志着投资界如何看待量子计算的一个转折点。这个拥有 35 年历史的领域终于从科学事业转变为新兴产业。
一、我国新一代百亿亿次超级计算机天河三号原型机亮相
5月17日在天津梅江会展中心展出的“天河三号”原型机。正在天津举行的第二届世界智能大会上，国家超算天津中心对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机，这也是该原型机首次正式对外亮相。据了解，百亿亿次超级计算机也称“E级超算”，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，它将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用。新华社记者 李然 摄
5月17日电（记者 周润健）正在此间举行的第二届世界智能大会上，国家超算天津中心对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机，这也是该原型机首次正式对外亮相。据介绍，“天河三号”原型机将于今年6月部署，年底正式投入使用。
记者在现场看到，“天河三号”型机由三组机柜组成，每组机柜高2米左右，通身黑色，机身上嵌有蓝绿两条醒目的彩条，在彩条中间，“天河”两个字异常醒目。
“‘天河三号’原型机采用全自主创新，自主飞腾CPU，自主天河高速互联通信，自主麒麟操作系统，其综合运算能力与‘天河一号’相当。”天津超算中心应用研发部副部长夏梓峻介绍说。
夏梓峻表示，“天河三号”原型机将于今年6月部署在天津超算中心，年底将正式上线投入使用。“原型机的作用是为了验证‘天河三号’的技术路线。”
2010年，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”落户国家超级计算天津中心，面向国内外提供超级计算服务。
“‘天河一号’的运算能力已经饱和，而‘天河三号’的运算能力是‘天河一号’的200倍，存储规模是‘天河一号’的100倍。就目前的进展情况来看，‘天河三号’有望在2020年研制成功。”天津超算中心有关负责人说。
这位负责人表示，未来，超算中心将依托“天河一号”和研制中的“天河三号”百亿亿次超级平台，打造超级计算、云计算、大数据、人工智能和物联网五大融合平台，为国家科技创新服务，为新兴产业发展服务。
据了解，百亿亿次超级计算机也称“E级超算”，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，它将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用
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二、轻易让亿亿敌人死亡的神兵利器
1情义诗人作品集 不费一兵一将 轻易让亿亿敌人死亡的神兵利器 出神入化的杀人利器 真不想把它发明出来 外观像笔 笔头是 一根很长很尖的针 此神笔通灵有2米长 能分清敌友 炸弹威力全在于它锋利的笔尖 20毫米的钢板都能轻易穿刺何况是人脆弱的 身躯 特性是能自动选定攻击目标 以飞快的神速刺向敌人要
情义诗人作品集 不费一兵一将 轻易让亿亿敌人死亡的神兵利器 出神入化的杀人利器 真不想把它发明出来 外观像笔 笔头是
一根很长很尖的针 此神笔通灵有2米长 能分清敌友 炸弹威力全在于它锋利的笔尖 20毫米的钢板都能轻易穿刺何况是人脆弱的
身躯 特性是能自动选定攻击目标 以飞快的神速刺向敌人要害！ 天外飞来一颗炸弹 落在地上 没看见它爆炸 只见这炸弹
仿佛自己会动 我站着不动 它猛的朝我扑面而来 只见这炸弹身长2米多外行结构像一枚特大号的绣花针 针头十分锐利 我躲过了
它快速的刺击 我快速把它抱起来 把它的针头插在地上 想让它不能动弹 没想到这炸弹一下腾空而起 又朝我快速刺来 只见我身
体皮被化开 血流不止！有人用大炮攻击它 它仿佛有金刚不坏之躯 我们都没办法 只有逃跑！（通灵炸弹）一旦出世不费一兵一
将 轻易让亿亿敌人死亡
三、IBM打造亿亿次超级计算机 2012上线
IBM今天宣布，将使用其下一代“蓝色基因/Q”系统为美国能源部(DOE)阿贡国家实验室(ANL)打造全新超级计算机“Mira”，每秒可进行一亿亿次浮点计算(10 PFlops)。目前全球最快超级计算机是我国的“天河一号A”，最大浮点性能为2.566PFlops，即每秒2566万亿次浮点运算，IBM Mira则会提速将近三倍，并迈向新的数量级。
阿拉贡国家实验室现有最快超级计算机基于IBM“蓝色基因/P”系统，最大浮点性能仅为500万亿次，相当于Mira的二十分之一。IBM形象地比喻称，如果让全美国的每一个男人、女人和孩子每秒执行一次计算，那么要连续不停地算上一年才能赶上Mira一秒钟的计算量。
尽管CPU+GPU混合系统已经成为高性能计算的趋势之一，但是IBM Mira仍坚持使用单纯的处理器，仅依靠IBM的十六核心PowerPC A2处理器，支持四路并行多线程，每颗处理器搭配至少1GB DDR3内存。IBM没有透露Mira会使用多少颗处理器，只说核心数量将超过7.5万个。
IBM Mira计划于2012年建成并投入使用，为全世界工业、学术、政府研究机构的科学家提供服务。阿拉贡国家实验室也正在与潜在用户进行合作，让研究人员尽快以最高效的方式发挥这台超级计算机的能力。
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