谷歌实现了什么？

<正>2019年10月23日,英国《自然》杂志正式发表了谷歌公司一篇声称首次实现"量子霸权"的论文,可谓"一石激起千层浪"。"量子霸权"是量子计算研究中的一个术语。如果量子计算机在某个特定问题上的计算能力超过了传统计算机,那么就被认为实现了"量子霸权"。谷歌公司首席执行官孙达尔·皮柴在接受媒体采访时说,此次成果在量子计算发展史上的地位,可媲美飞行史上莱特兄弟发明飞机时成功的12秒首次试飞。有     

为什么我称其为“量子霸权”

<正>谷歌宣称"量子霸权"已经实现,他们首次在实验中证明了量子计算机对于传统架构计算机的优越性:在世界第一超算Summit需要计算数千年的实验中,谷歌的量子计算机只用了几分钟。研究人员终于拥有了一台性能超过经典计算机的量子计算机,但这到底意味着什么?     

科学之窗

世界上第一台量子计算机问世 美国ＩＢＭ（国际商业机器公司）已研制出世界上最先进的量子计算机。量子计算机是一种基于原子所具有的神秘量子物理特性的装置，这些特性使得原子能够通过相互作用起到计算机处理器和存储器的作用。 ＩＢＭ公司称，这台利用５个原子来作为处理器和存储器的计算机首次证明了此类装置有可能以明显快于常规计算机的速度来解决某些问题。这台试验机被认为是朝着具有高速度运算能力的新一代计算装置迈出了新的一步。 ＩＢＭ公司研究人员艾萨克说：“量子计算机最终可用于诸如数据库搜索之类的实际用途，包括网络搜…     

量子云计算

正量子计算设备正变得越来越强大,但是当今只有少数专家可以在这方面用到它们的能力。托马斯·帕彭布洛克(Thomas Papenbrock),帕维尔·卢高夫斯基(Pavel Lougovski)和马丁·萨维奇(Martin Savage)描述了可商用的基于云的量子计算服务将如何向新用户开放。使用量子力学叠加原理处理信息的设备——量子计算机,正在大学和国家实验室以及初创企业和谷歌、IBM、英特尔、微软等大公司中开发、建造和     

量子云计算理论与应用简述

经典计算机在处理大规模数据集或是高强度计算的时候,受硬件工艺与算法原理限制存在性能瓶颈。为了解决此类问题,人们构想出了用量子计算机通过量子力学的微观性质进行计算。近年来实验技术上的突破使得一些科技公司推出了面向公众的量子计算机,以更深刻地理解量子算法并解决一些实际问题。文章介绍了量子云计算的基本原理和发展现状,并给出了量子云计算应用的成功案例,希望以此引起人们对此领域的关注。     

中国物理学家挑战谷歌“量子优越性”

正基于光子的量子计算机完成了普通计算机可能永远完成不了的计算任务。近期,中国科学技术大学潘建伟领衔的团队宣布,他们首次明确演示了"量子优越性"——利用量子力学的反直觉工作原理,处理在经典计算机上慢到可怕的计算任务。该团队利用激光束进行了一项在数学上被证明无法用普通计算机处理的任务。与谷歌2019年首次演示的量子优越性相反,他们的版本几乎是任何经典计算机都难以挑战的。该研究成果于2020年12月3日发表在《科学》杂志上。     

量子技术未来5年的商业化前景

<正>谷歌量子人工智能实验室科学家马苏特·穆赫辛尼(Masoud Mohseni)、哈特穆特·内文(Hartmut Neven)等人畅谈量子计算机的商业投资机遇及未来5年的开发前景。从量子纠缠到大分子化学反应,基于二进制逻辑的传统计算机不能有效地描述世界许多特征。正如物理学家理查德·费曼在30年前就已经意识到的那样,解决方案是使用可同时多态混合的量子处理器。然而,要开发出有实用价值的量子计算机,还     

量子计算机的雏型

1998年，物理学家把他们的注意力转向药品，以期制造出第一台量子计算机。标准的计算机是用0或1的形式来处理数据位。但在一种量子器件中情况却不同，它是用单粒子来存贮被称作“量子位”（“叫his”）的更复杂的多态、例如，一个带“上”旋或“下”旋的电子可以存贮0或1。然而，由于1个电子可以呈分裂状态存在，并能同时“上”旋和“下”旋，因此，一个量子位便能同时代表0和1。这种独特的性质使得一台量子计算机具有强大的功效，至少在理论上是如此。如果说一个普通的数字位串存贮一个单一的0、l序列，那末一个量子位串的多个共存的分支就…     

前沿

正我国首个量子计算机操作系统发布2021年2月8日,首款国产量子计算机操作系统——"本源司南"在安徽省合肥市正式发布,标志着我国量子软件自主研发能力达到国际先进水平。该系统实现了量子资源系统化管理、量子计算任务并行化执行、量子芯片自动化校准等新功能,可以使量子计算机的运行更加高效、稳定。量子计算机需要操作系统对其进行有效调配和管理,硬软件协同发展才能让其实现落地应用。     

量子计算机即将问世吗?

图灵机-一种半个世纪前发明的定义算法的抽象计算机,业已被拟议中的理想的量子计算机所取代。当然量子计算机的问世尚有一些问题有待解决。对量子计算机的概念的理解因人而异。处于某一端的是计算机硬件工程师,他们认为,每一个物理现象最终都将导致某种实用器具的问世。近来IBM在Josephson结点方面的挫折使他们痛感在超导材料的闭合回路内的磁通量的量化迟早将成为记忆存储元件的要素。处于另一端的人是那些企望得到概念或特征意义解释的人士。他们一直担忧基本单位(计算机里的信息就是在此种单位内处理的)和物理变量的量子(正是这种量子表征了实际的物理体系)之间的相应性。     

超导与量子计算

基于量子力学态叠加性和纠缠性的量子计算，以其指数级增长的庞大计算空间和更高级的信息抽象能力，为计算提供了新的范式。这一新技术有可能解决一些经典计算无法解决的计算难题，同时解决经典计算的功耗问题。超导效应作为一种宏观量子效应，为量子态相干操控提供了绝佳的无损耗环境，而约瑟夫森结为构建量子比特提供了必要的能级分立性和非线性。经过二十余年的高速发展，基于超导量子电路的量子计算技术已经在退相干时间、量子态操控和读取、量子比特间可控耦合、中大规模扩展等关键技术上取得大量突破，成为构建通用量子计算机和量子模拟机最有前途的候选技术路线之一。文章就这一技术做一个简要的介绍和梳理，以令读者了解整个技术脉络为目标，尽可能不涉及复杂的符号和公式。最后，还简要讨论了超导量子计算发展的未来，并指出其中部分关键技术难点。     

量子计算机的0到N

众所周知，量子计算机在处理某些特定问题时的速度将快于传统计算机。由于各国争相布局量子计算，它将成为世界科技发展的新高地。作为新一代信息技术，具有颠覆性质的“它”能够给人类带来多少魅力？近年来，国内外针对量子计算的研究风起云涌，如今的量子计算又发展到了什么阶段?文章作为引玉之砖，对量子计算从底层研究跨越到技术路线的发展以及未来的产业动向作初步的探讨。     

半导体量子点与谐振腔杂化系统的强耦合

量子比特的可扩展性是实现实用量子计算机的前提.利用微波谐振腔中的光子作为媒介实现非局域量子比特间的长程耦合与信息交换,为固态量子计算提供了一种重要的大规模扩展方案.然而由于外界噪声大、耦合强度弱等各种因素限制,在前期实验中半导体量子比特一直未能实现与微波光子间的有效信息交换,亦即未能实现比特与光子间的强耦合.近年来,随着实验上半导体量子比特的性能优化及高阻抗微波谐振腔的应用,利用微波谐振腔耦合半导体量子比特取得一系列重要突破,电荷和自旋量子比特与腔的强耦合均已实现,量子比特间的耦合距离也得到极大扩展.本文围绕半导体量子点-微波谐振腔杂化系统,简要介绍实现量子比特与微波光子强耦合的原理、实验实现及进展.     

借用“平行宇宙”的算力——量子计算现状与展望#br#

量子力学自建立以来，被期待为未来技术进步的基石。目前，量子计算、量子信息处理、量子通信和量子测量等基于量子力学发展起来的技术备受关注。人们力图将理论的成果转化为应用，从而实现“第二次量子革命”。其中，量子计算机因其并行计算能力被证明一旦达到一定规模，其计算能力将远超传统计算机，甚至对目前广泛使用的传统加密算法产生威胁，也必将对社会各个领域产生深远的影响。文章从科普的角度介绍了量子计算的背景及原理，并基于发展现状对未来作了展望，最后探讨了量子计算与人工智能领域结合的可能性。     

新型量子位问世

正澳大利亚新南威尔士大学的科学家最新开发出一种新的量子位,其量子叠加态稳定性比此前提高了10倍,有助于开发更可靠的硅基量子计算机。量子计算机的计算速度和计算能力有赖于量子系统对叠加在一起的多个量子进行同时处理的能力,它可以让量子计算机进行高效率的并行计算,并对诸如巨大数据库的搜索等问题具有强大的处理能力。该研     

量子位芯片

若干年来，物理学家们一直在兴致勃勃地研究量子计算机技术(量子计算机是一类可望借助现实世界的量子本性而超越常规计算机理论能力的装置)，某些实验室甚至利用被捕获在特殊空腔中的离子或利用核磁共振技术建造出了作为量子计算机基本元件的量子位的实用模型遗憾的是．大多数这类台式量子位系统相当庞大，连ENIAC时代的笨重的真空管与之相比都显得十分苗条了，更不用说后者还有坚固耐用和易于布线等优点。     

飞艇的华丽复活

正飞艇历史悠久,它帮人们实现了飞天的梦想。而后,人们几乎忘记了它的存在。如今,沉寂几十年的飞艇,为何再次华丽复出?热气球或是飞艇始祖现在人们回忆航空器的诞生,都愿意从1903年莱特兄弟发明飞机时开始。然而人类最早的飞行器,却出现在飞机发明的120年前,它就是我们熟知的热气球。蒙哥尔费兄弟是热气球的发明人。他们兄弟俩原本是法国里昂附近勤勤恳恳的造纸工,有一天,他们在烧火时看     

21世纪的交通工具

新东方快车 美国将着手研制超超音速飞机——“新东方快车”。随后,英国宣布将实施同样的计划。这有可能使今后20年成为自莱特兄弟发明飞机以来航空界变化最大的20年。     

量子计算开启新纪元

<正>与传统超级计算机相比，量子计算机可为物理问题提供更佳答案。目前，量子计算机的计算范围都很小——智能手机的内置芯片包含数十亿个晶体管，而最强大的量子计算机的配置相当于几百个晶体管的量子量。它们也不可靠，如果你一遍又一遍地进行相同的计算，它们很可能每次都给出不同的答案。     

中科大首次实现线性方程组量子算法

正[本刊讯]中国科学技术大学潘建伟领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组,在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。该研究成果发表在6月7日出版的Physical ReviewLetters上。线性方程组广泛地应用于几乎每一个科学和工程领域,包括数值计算、信号处理、经济学和计算机科学等。比如与我们日常生活紧密相关的气象预报,就需要建立并求解包含百万变量的线性方程组,来实现对大气中各种物理参数(温度、气压、湿度等)的模拟