未来讲堂|量子计算机研制成功
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未来讲堂|量子计算机研制成功
发布时间:2022-05-17 09:51

百年,坚忍无畏,改天换地;

十年,开拓创新,成就非凡;

问江山何以壮美如画卷?

民族梦想,伟大复兴,勇毅前行!

讲述:张宁 提问:吴雨聪

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  A

  今天我为大家讲述的是,我国量子计算机研制成功。

  2017年5月3日,科技界迎来了一个振奋人心的消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生!这台货真价实的“中国造”,标志着我国的量子计算机研究领域已迈入世界一流水平行列。

  Q

  这么说,我们现在用的计算机,已经属于“早期经典计算机”了?老师,那量子计算机先进在哪儿呢?

  A

  量子计算机是利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。如果把传统计算机比作自行车,量子计算机就好比飞机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需0.01秒。

  Q

  这么厉害?!老师,是不是可以说,我们拿到了量子计算机世界杯的冠军?

  A

  我国关于量子计算研究的系列成果发表于国际权威学术期刊《自然·光子学》上,这家期刊审稿人表示“这意味着,中国科学家研制出了‘量子计算领域’的埃尼亚克”,他说的埃尼亚克,是世界第一台‘电子管’计算机。我国中科院院士潘建伟说,在量子计算基础研究领域,就计算能力而言,科学界有三个达成共识的指标性节点:第一步,超越首台经典计算机;第二步,超越商用CPU,CPU就是计算机中央处理器;第三步超越超级计算机。“目前我们实现的只是其中的第一步,但这一小步却是重要的一步。”

  由于量子计算的巨大潜在价值,欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源,开展协同攻关,大型高科技公司也强势介入量子计算研究。这一赛道上竞争非常激烈,我们的科学家不曾停下脚步,2018年,成功研制出一套精简、高效的量子计算机控制系统,被命名为本源量子测控一体机;2020年,成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一突破使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家;2021年,发布我国首款具有自主知识产权的量子计算机操作系统“本源司南”。

  Q

  老师,量子计算机运算能力惊人,能创造什么价值,对我们有什么用呢?

  A

  量子计算机就像初生的婴儿,未来最终会长成什么样子,对整个科学界还是个未知数。但可以肯定的是,量子计算机计算能力极限的大幅提升,意味着量子计算机可以分析更多数据。比如,实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;计算优化的出行线路,让城市减少堵车;识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星;随着世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”2016年发射升空,我国量子通信、量子计算等核心技术飞速发展,一场新的量子革命已经到来,按照规划,到2030年左右,我们将建成一个全球化的广域量子通信网络。

  同学们,面对变幻莫测的量子世界,从“被动观测”迈入“主动调控”,让我们期待着量子科技开启更美好的未来。

 

讲述:张宁

  新疆人民广播电台故事广播播音指导,国家级普通话测试员。主要作品:长篇连播《卖烤羊肉串串的阿里木》《时间悄悄的嘴脸》、新闻专题《反恐英雄王亚洲》、广播纪实文学连播《习近平的七年知青岁月》等,获中国新闻奖、中国五四新闻奖、中国影视大奖、中广联小说连播奖等荣誉。

 

提问:吴雨聪(13岁)

 

 

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