量子計算機。 九掌設備比超級計算機快得多

一隊中國科學家有一個 量子計算機 據其作者介紹，這種技術證明了量子技術的優越性。 九丈計算器的優勢體現在計算速度上。 根據中國研究團隊的說法，他們的量子計算機只用了200秒就可以完成計算，而這將是最快的傳統計算機需要數百萬年才能完成。

性質 https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7

去年XNUMX月，Google官員證實了較早的媒體報導，稱其實現了量子至高無上。 他們創建的Sycamore計算機似乎是人們期待已久的突破。 量子計算 成為。 谷歌工程師報告說，他們的量子計算機僅用了三分鐘就解決了一個問題，即使是最好的傳統計算機也要花費數千年的時間才能解決。

量子計算機的性能遠遠優於傳統計算機。 目的是創建所謂的“量子至上Sycamore計算機僅在非常特殊的情況下才具有這一優勢：Google工程師的實驗包括對qubit進行隨機運算並讀取結果，並檢查了以二進制系統編碼的數字句子以確保它們的分佈是這些計算並不是特別有用，但是它們會對設備的計算能力產生重大影響。

圖片來源： 性質 https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7; 鍾漢森

九章

量子計算機仍然是一個新領域。 世界各地的科學家正在從事截然不同的項目。 在《科學》雜誌中，中國科學家提供了有關其量子計算機及其性能的信息。 但是，您的計算機與Google的計算機不同。

美國梧桐基於量子位，即以高度冷卻的超導材料為代表的量子位。 雖然經典計算機使用可以具有兩種狀態之一（通常由1或0表示）的位執行計算，但是量子位或qubit可以同時存在於多個狀態中。 這使他們比傳統計算機更快地解決問題。

但是儘管預測量子計算將擊敗這些經典計算的理論已經存在了數十年，但建造實用的量子計算機卻被證明要困難得多。

來自中國的科學家創造了一種基於光子的量子計算機。 他們使用激光束進行計算，這在普通計算機上幾乎是不可能的。 這就是所謂的高斯 玻色子採樣 （GBS）。 九章在幾分鐘內完成了在現有最佳超級計算機上將花費數百萬年的歷史。

採樣玻色子

玻色子採樣的問題是要計算許多玻色子（包括光子的基本粒子的種類）的概率分佈，其量子波會相互干擾，從而實質上繪製了粒子的位置。 換句話說，它是關於計算具有多個輸入和輸出的線性光學電路的輸出功率的。

中國科學家製造了一種機器，其中光子與電路並行發送，一旦進入內部，它們就會被分束器或反射鏡分開。 值得注意的是，當兩個光子同時擊中相同的分束器時，它們都採用相同的路徑。 玻色子採樣方法的任務是猜測輸出處的光子分佈-從輸出配置的輸入處的光子配置中猜測。 當試圖計算這樣的系統的分佈時，傳統的計算機很快就會陷入死胡同。

九章具有100個分束器和100個反射鏡，可處理300個輸入和75個輸出。 整個光學系統相互連接，因此每個光子都可以在任何點進入系統並在任何點再次出射。

中國科學家開發的九章計算機為200秒內掃描玻色子的問題找到了解決方案。 科學家們還估計，在中國超級計算機TaihuLight（目前被認為是世界上第三大超級計算機）上進行的這種計算將花費2,5億年的時間。