月度归档:2011年05月

量子计算机遭质疑:能商用吗?

自20世纪80年代以来,量子计算机一直是科幻迷、科学家、工程师心中对未来的期盼,现在这一愿景逐渐成为现实,加拿大量子计算公司D-Wave System近日正式发布了全球第一款商用型量子计算机”D-Wave One”,量子电脑的梦想距离我们又近了一大步。

D-Wave One在散热方面的要求也非常苛刻,必须由液氦全程保护,而之前原型用的是液氮,温度接近绝对零度,但现在的商用机温度是多少并未透露。最后就是价格,D-Wave One目前的售价高达一千万美元。这绝对是天价中的天价了,不过也是新技术开端的必然,就像当初的第一台电子计算机ENIAC造价就有40万美元。

然而,根据《自然》上发表的论文,物理学家Mark Johnson和同事研究了128-qubit芯片,认为有90%的把握芯片是模拟超导qubit的隧道效应,没有证据显示每个qubit之间有量子纠缠效应,也没有显示基于叠加态的位操作。

来自: Solidot

全球第一款商用型量子计算机“D-Wave One”

据悉,全球第一款商用型量子计算机“D-Wave One”在加拿大量子计算公司D-Wave近日正式发布了,D-Wave公司的口号就是——“Yes, you can have one.”。量子电脑的梦想距离我们又近了一大步。

其实早在2007年初,D-Wave公司就展示了全球第一台商用实用型量子计算机“Orion”(猎户座),不过严格来说当时那套系统还算不上真正意义的量子计算机,只是能用一些量子力学方法解决问题的特殊用途机器。

时隔四年之后,D-Wave One终于脱胎换骨、正式登场。它采用了128-qubit(量子比特)的处理器,四倍于之前的原型机,理论运算速度已经远远超越现有任何超级电子计算机。不过呢,也别太兴奋,这个大家伙现在还只能处理经过优化的特定任务,通用任务方面还远不是传统硅处理器的对手,而且编程方面也需要重新学习。

D-Wave One在散热方面的要求也非常苛刻,必须由液氦全程保护,但这至少比原型机离不开解禁绝对零度的液氮好多了。

最后就是价格,D-Wave One目前的售价高达10000000美元,也就是一千万美元。这绝对是天价中的天价了,不过也是新技术开端的必然,就像当初的第一台电子计算机ENIAC造价就有40万美元(二十世纪四十年代的40万美元)。

量子计算机首次正式投入商用 要价一千万美元

量子计算机首次正式投入商用 要价一千万美元
D-Wave One量子计算机系统

量子计算机首次正式投入商用 要价一千万美元
D-Wave One量子处理器晶圆

量子计算机首次正式投入商用 要价一千万美元
D-Wave One量子计算机系统与D-Wave公司创始人兼CTO Geordie Rose

量子计算机首次正式投入商用 要价一千万美元
D-Wave CEO Vern Brownell

本文转载于网站。

D-Wave宣布商业化量子计算机

D-Wave公司宣布出售第一种量子计算机系统D-Wave One。

D-Wave One配置一个128量子比特的处理器。量子比特是量子信息的基本单元,类似传统计算机的比特。该公司宣称,它的计算机能处理AI应用,解决与复杂系统有关的难题,以及数论问题.

投递人 itwriter

量子计算机,这么lifestyle的尖端科科技在已经走出了实验室。如果说现在给你一台搭载128位可编程量子比特的超级电脑,除了看哔——片,玩游戏,难道不应该去做一些譬如拯救地球,维护世界和平之类的事情么?颤抖吧,同学们,量子计算机已经不再是个传说,这货已经正经上架销售了(购买地址在此),售价10,000,000美刀(千万别数错零),这个价格还不包括液氦冷却装置,这里只能说太TM给力了!

名为“D-Wave1型”的这个大柜子算得上是世界上第一种商业化的量子计算机。这台计算机在运算时使用128位量子比特作为计算介质,在执行二进制运算的时候,似乎和现有的电脑没有太大区别。但你不要忘了,量子有自己的叠加状态,也就是说这台神棍计算机在运算时能够同时代表0和1——状态可以是0,可以是1,也可以是0或1。如果把半导体计算机比成单一乐器,量子计算机就像交响乐团,一次运算可以处理多种不同状况。如果你还听不懂,那么举个例子,一个40位元的量子计算机,就能解开1024位元的电子计算机花上数十年解决的问题!先甭管多少钱,这么先进的电脑不来一台么少年?

这样的运算能力显然对于工业设计、制图等方面大有裨益。而小编作为一个理工盲,为了把量子计算机的工作原理描述得更深动一点,我们这样来理解好了:量子计算机是一台洗衣机,你需要解决的运算是一件件的脏衣服,那么只要你把脏衣服塞进洗衣机,把旋钮调到“自动洗”那一档,在非常省电的情况下,过了“几秒钟”,你再打开洗衣机,脏衣服就全部洗白白了!可以说,量子计算机将以低功耗和跨越式的运算速度改变未来世界,基于“多量子散布”的量子计算机将可用来模拟诸如超导、光合作用等由量子力学规律主导的复杂现象,而高效太阳能电池、超高速搜索引擎、高科技材料和新药开发等领域更是不在话下。
D-Wave的处理器阵列,它的主要作用就是维持量子计算的工作环境

一点题外话,如果你试图在量子运算过程中施加干涉,那么其结果可能完全大相径庭,在这一点上,量子理论恰如“薛定谔的猫”那样实现了。谁说真相只有一个?你愿意相信这个黑色盒子里包含了无数个平行世界吗?

现在,D-Wave1型还只能在特定规则下进行有针对性的运算,但是随着此类设计逐渐融入日常生活,想来或许在今后的某一天,我们即能够向一台量子计算机求证人生啊宇宙啊之类的问题了,当然,它还能够帮你破解对门女孩的QQ密码,举手之劳啦。

量子计算机研究取得突破 几年计算量将可瞬间完成

量子计算机研究取得突破 几年计算量将可瞬间完成
时间:2011年05月05日 23:45:58 中财网
数据存储规模不可能比这更小了:德国加尔兴的马克斯·普朗克学会量子光学研究所的研究人员已经可以把量子信息储存在单个原子中。研究人员把单个光子的量子态写入一个铷原子中,存储特定时间后再读取出来。这种技术原则上可以用于设计功能强大的量子计算机,并把远距离的计算机相互联网。
有朝一日,量子计算机可以马上解决现有计算机要花数年时间解决的计算问题。它们可以利用其强大的计算能力同时处理储存在细微实体量子态中的各种信息,例如单个的原子和光子。
研究人员正在设法寻找在光子和物质间交换量子信息的方法。目前这种交换已经可以在数千个原子的整体中进行。该研究所的物理学家现在证明了量子信息也可以在单个原子和光子之间通过可控的方法交换。
参与试验的加尔兴马普研究所的霍尔格·施佩希特说,利用单个原子作为存储单位具有一些优势,包括极端小型化。存储的信息可以通过直接操作原子来处理,这对实施量子计算机中的逻辑运算很重要。
直到最近才有人成功地在光子和单个原子间交换量子信息,这是因为光子和原子之间的反应非常微弱。原子和光子不太能注意到对方,因此只能交换很少的信息。该研究所的研究人员利用一种方法加强了这种反应。他们在一个光学共振器的镜面之间放置了一个铷原子,然后利用非常微弱的激光脉冲向光学共振器中注入单个光子。
这些光子携带着两极分化的量子信息。在与光子的反应中,铷原子通常会受到激发,然后通过随机释放另一个光子而结束激发。但研究人员没有让这种情况发生。相反,他们让铷原子吸收了这个光子,变为一种明确稳定的量子态。这一点是通过铷原子与光子反应时用激光照射铷原子实现的。
这种状态通过反转过程读取出来:用控制激光再次照射铷原子可以令它再次释放光子。在大部分情况下,读出光子中的量子信息与最初存储的信息一致。其精确度超过90%,远远高于用没有建立在量子效果基础上的传统方法所达到的67%的精确度。因此,这种方法是真正的量子存储

量子计算机研究取得突破 几年计算量将可瞬间完成时间:2011年05月05日 23:45:58 中财网   数据存储规模不可能比这更小了:德国加尔兴的马克斯·普朗克学会量子光学研究所的研究人员已经可以把量子信息储存在单个原子中。研究人员把单个光子的量子态写入一个铷原子中,存储特定时间后再读取出来。这种技术原则上可以用于设计功能强大的量子计算机,并把远距离的计算机相互联网。  有朝一日,量子计算机可以马上解决现有计算机要花数年时间解决的计算问题。它们可以利用其强大的计算能力同时处理储存在细微实体量子态中的各种信息,例如单个的原子和光子。  研究人员正在设法寻找在光子和物质间交换量子信息的方法。目前这种交换已经可以在数千个原子的整体中进行。该研究所的物理学家现在证明了量子信息也可以在单个原子和光子之间通过可控的方法交换。  参与试验的加尔兴马普研究所的霍尔格·施佩希特说,利用单个原子作为存储单位具有一些优势,包括极端小型化。存储的信息可以通过直接操作原子来处理,这对实施量子计算机中的逻辑运算很重要。  直到最近才有人成功地在光子和单个原子间交换量子信息,这是因为光子和原子之间的反应非常微弱。原子和光子不太能注意到对方,因此只能交换很少的信息。该研究所的研究人员利用一种方法加强了这种反应。他们在一个光学共振器的镜面之间放置了一个铷原子,然后利用非常微弱的激光脉冲向光学共振器中注入单个光子。  这些光子携带着两极分化的量子信息。在与光子的反应中,铷原子通常会受到激发,然后通过随机释放另一个光子而结束激发。但研究人员没有让这种情况发生。相反,他们让铷原子吸收了这个光子,变为一种明确稳定的量子态。这一点是通过铷原子与光子反应时用激光照射铷原子实现的。  这种状态通过反转过程读取出来:用控制激光再次照射铷原子可以令它再次释放光子。在大部分情况下,读出光子中的量子信息与最初存储的信息一致。其精确度超过90%,远远高于用没有建立在量子效果基础上的传统方法所达到的67%的精确度。因此,这种方法是真正的量子存储

将单个光子的量子状态写入铷原子中

据美国物理学家组织网5月3日(北京时间)报道,德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组,首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中,经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机,并让其远距离联网构建“量子网络”。 量子计算机因其能同时处理用单个原子和光子等微观物理系统的量子状态存储的很多信息,计算速度更快。但量子计算机进行操作时,其内部不同组件之间必须能进行信息交换。因此,科学家希望量子信息能在光子和物质粒子之间交换。 此前,科学家实现了光子和数千个原子集合之间的信息交换,现在首次证明,采用一种可控的方式,量子信息也能在单个原子和光子之间交换。实现光子和单个原子之间信息交换的最大障碍是,光子和原子之间的相互作用太微弱。在最新研究中,科学家将一个铷原子放在一个光学共振器的两面镜子间,接着使用非常微弱的激光脉冲让单光子进入该共振器中。共振器的镜子将光子前后反射了多次,大大增强了光子和原子之间的相互作用。 研究人员还通过添加一束激光——控制激光(在铷原子同光子相互作用时,直接射向铷原子),让铷原子吸收一个光子,从而让铷原子进入一种稳定的量子状态。且原子自旋会产生磁矩,该磁矩的方向将决定用来存储信息的稳定的量子状态。 这个状态可被相反的过程读出:他们再次使用控制激光照射铷原子,使其重新释放出刚开始入射的光子。结果发现,在大多数情况下,读出的量子信息同最初存储的信息一致,也就是所谓的保真度超过90%。而传统不基于量子效应获取的保真度仅为67%。且量子信息在铷原子内的存储时间约为180微秒,这能与以前基于多个原子方法获得的量子存储时间相媲美。 但是量子计算机或量子网络所要求的存储时间要比这更长。另外,受到照射的光子中有多少被存储接着被读出——所谓的效率,现在还不到10%。科学家正着力进行研究以改进存储时间和效率。 研究人员霍尔格·斯派克特表示,使用单个原子作为存储单元有几大优势:首先单个原子很小。其次,存储在原子上的信息能被直接操作,这一点对于量子计算机内逻辑操作的执行来说非常重要。另外,它还可以核查出光子中的量子信息是否在不破坏量子状态的情况下被成功写入原子中,一旦发现存储出错,就会重复该过程,直到将量子信息写入原子中。 另一名科学家斯蒂芬·里特表示,单原子量子存储的前景不可估量。光和单个原子之间的相互作用让量子计算机内的更多原子能相互联网,这会大大增强量子计算机的功能。而且,光子之间的信息交换会使原子在长距离内实现量子纠缠。因此,科学家们正在研发的最新技术有望成为未来“量子网络”的必备零件。(刘霞)

量子计算机研究取得突破

量子计算机研究取得突破 几年计算量可瞬间完成

数据存储规模不可能比这更小了:德国加尔兴的马克斯·普朗克学会量子光学研究所的研究人员已经可以把量子信息储存在单个原子中。研究人员把单个光子的量子态写入一个铷原子中,存储特定时间后再读取出来。这种技术原则上可以用于设计功能强大的量子计算机,并把远距离的计算机相互联网。
有朝一日,量子计算机可以马上解决现有计算机要花数年时间解决的计算问题。它们可以利用其强大的计算能力同时处理储存在细微实体量子态中的各种信息,例如单个的原子和光子。
研究人员正在设法寻找在光子和物质间交换量子信息的方法。目前这种交换已经可以在数千个原子的整体中进行。该研究所的物理学家现在证明了量子信息也可以在单个原子和光子之间通过可控的方法交换。
参与试验的加尔兴马普研究所的霍尔格·施佩希特说,利用单个原子作为存储单位具有一些优势,包括极端小型化。存储的信息可以通过直接操作原子来处理,这对实施量子计算机中的逻辑运算很重要。
直到最近才有人成功地在光子和单个原子间交换量子信息,这是因为光子和原子之间的反应非常微弱。原子和光子不太能注意到对方,因此只能交换很少的信息。该研究所的研究人员利用一种方法加强了这种反应。他们在一个光学共振器的镜面之间放置了一个铷原子,然后利用非常微弱的激光脉冲向光学共振器中注入单个光子。
这些光子携带着两极分化的量子信息。在与光子的反应中,铷原子通常会受到激发,然后通过随机释放另一个光子而结束激发。但研究人员没有让这种情况发生。相反,他们让铷原子吸收了这个光子,变为一种明确稳定的量子态。这一点是通过铷原子与光子反应时用激光照射铷原子实现的。
这种状态通过反转过程读取出来:用控制激光再次照射铷原子可以令它再次释放光子。在大部分情况下,读出光子中的量子信息与最初存储的信息一致。其精确度超过90%,远远高于用没有建立在量子效果基础上的传统方法所达到的67%的精确度。因此,这种方法是真正的量子存储。

中国欲造世界上第一台量子计算机

图灵奖得主、世界著名的计算机科学家、清华大学姚期智教授正在带领团队力争率先建造出世界上第一台真正意义上的量子计算机。量子计算机一旦问世,将让目前全世界所有的超级计算机都黯然失色。
根据媒体的报道,包括清华大学在内世界上有四个研究组已实现7个量子比特量子算法演示,尽管竞争异常激烈,但目前均没有能实现建造出第一台真正意义上的量子计算机。 姚期智教授说:“目前,建造量子计算机已成为世界科学界一个重要的课题。我们在清华建设了一个队伍,来从事这方面的理论和实际工作。我们有信心能够和国际其他国家竞争,建造出世界上第一台量子计算机。”

量子计算机使钻石杂质传输信息

一个在加利福尼亚州帕洛阿尔托,卡尔加里大学和惠普实验室的团队,发现了一个方法,使用的钻石污染物,同时在一个量子网络节点。这一发现还可以使敏感的磁场测量和开发平台,在生物学适用。

巴克利保罗博士在卡尔加里大学说,钻石的污染物最近已利用其存储量子态编码的数据,这些数据可以被监视,并宣读利用光。他曾与安德烈Faraon博士,博士开美孚博士博士和雷查尔斯Santori博索尔从惠普推出其在自然杂志光子学研究的论文。钻石杂质改变材料的颜色略有红色或黄色的色调。 NV的中心由一个氮原子杂质,在金刚石碳晶格量子特性一个空缺。

单光粒子,光子,可这个量子杂质之间传输数据,每一个电力效率的数据处理量子网络节点。纳米的杂质和附带的复杂性和多研究纳米尺寸的量子系统的监控,同时是困难的。

巴克利,在物理学和天文学系在卡尔加里大学教授,并在惠普的研究人员,已经开发出钻石芯片光子微环谐振器。可以有效的微环之间的直接金刚石杂质和一个片上的电路连接到量子光子在芯片上的其他网站杂质光。他们将在进一步的研究可以到其他地方的微环的钻石芯片,光通道之间的杂质。

文章,共振产生的一种颜色的钻石腔中心零声子辐射增强,合作撰写的安德烈Faraon,凯美富,和雷查尔斯Santori博索尔(惠普)和保罗巴克利(惠普和大学卡尔加里),最近出现在自然光子学在线版。