月度归档:2013年01月

专题学习:量子计算机技术

2013年1月25日下午,经济研究所组织了第二十九次专题学习,主要介绍了量子计算机技术,朱福珍博士主讲。向世华所长主持,在哈的全体成员参加专题学习。
量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、储存及处理量子信息的物理装置。朱福珍博士对这项前沿科技发展情况做了简要介绍,从介绍传统计算机的发展历程及分析传统计算不可逾越的两个极限(物理极限和性能极限)为背景,介绍了研发量子计算机的目的和意义,通过对比分析量子计算机与经典计算机的存储方式、运算模式和算法方面的区别,展示了量子计算机超强的运算速度。朱博士还介绍了量子计算机的关键技术,包括量子编码、量子算法和量子硬件技术,国际国内量子计算机技术的发展现状和未来发展趋势,以及量子计算机的发展将对信息安全带来的挑战,最后提出了对垦区信息工业化发展的几点启示和建议。大家听得非常认真,也非常感兴趣,就自己所了解的情况做了简要交流。

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专题学习现场。郑作龙/摄影
向世华所长做了总结发言,谈了自己对量子计算机和量子通讯技术的关注及了解到的信息。并借此次学习机会,谈了作为经济研究所成员应该跟踪了解科技前沿的必要性和重要性,一方面是了解人类科技的进展程度,另一方面是了解其内在规律和思维方法,重要的是思考在此前提和背景下垦区如何应对和应用,从而为更好地研究、谋划垦区相关发展战略奠定基础。

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向世华所长(中)谈本次专题学习体会,并作几点总结。郑作龙/摄影

郑作龙录入

如果量子计算机普及,那么学电子信息和电子通信的不是就失业了吗?

现在的信息科学,都是围绕着电子的理论。
软件的还好说,因为底层是用电子还是用量子都无所谓,上层的数字接口对软件人员是一样。
但是硬件方面和通信方面就大不相同了,
研究了一辈子电子的人,突然转到量子 等于前面所有的经验和所学都归零了。
而通信也一样。

那么那个时候这些抱着电子的人是不是和电子一起死去?
这是一个逐渐转变的过程,不可能说转型就转型,电子和量子必然有个共存的时期,到那时学科和专业也会跟着自然过渡。但终归量子还是得转换为电子,你见过量子电池和量子扬声器吗?
追问
电力是会一直存在的,因为这是能源。
而电子的意义并不是电子多重要,而是用电子可以传输信号,信号可以编码用来传递信息和构成算法用来形成自动化。
而量子也能,而比电子更强大,而且已经趋于成熟。

音响的发生部分是属于电力的,不是电子。
而音频的发生虽然是电子的,但是是因为使用电子信号进行编码的,而这个可以用量子信号进行编码,电子是完全可以被代替的。
回答
量子信息学科包含电子信息学,电子是基础内容。完全取代是可以,这是时间问题,不过你我是等不到那时候了。至于量子计算机的普及,估计200年以内或许可能。

科学家依靠“玻色子”微粒打造新型量子计算机

量子计算机依靠的是原子和其他粒子的奇特特性。最小水平的世界是一个模糊的世界,这一领域是由量子物理学掌控的,其中的微粒似乎能够同时处于两个位置,或者同时向相反的方向旋转。这种新型计算机依靠的是“玻色子”微粒,而且类似于量子计算机,在一些重要的方面与传统计算机有所区别。普通计算机将数据表示成 1和0,这种二进制数字也就是所谓的比特。然而,量子计算机使用的是量子比特,能够一种所谓的“叠加”状态同时进行开、关动作。

激光束拼出的量子技术实验室的标志
这就使这种设备能够同时进行两种运算。量子物理学允许存在这样的行为是因为它允许微粒同时存在于两个位置或者同时向相反的方向旋转。一般而言,量子计算机能够比传统计算机更加快速的解决某些问题,因为量子计算机能够同时通过每一种可能的组合运行。然而保持量子比特的叠加状态是具有挑战性的,而且当更多的量子比特参与其中的时候,问题就会变得更加困难。同样的,组建比传统计算机更加强大的量子计算机已经证实是非常困难的。
虽然如此,现在有两个单独的科学家团队已经组建了一种被称作玻色子取样计算机的新奇设备。这些设备被描述成是传统计算机和量子计算机的一座桥梁,它们也利用了量子物理学的奇异特性。尽管玻色子取样计算机理论上功能不如量子计算机,但是这种设备仍然在某些方面超越了传统计算机。除此之外,玻色子取样计算机并不需要量子比特。澳大利亚昆士兰大学的一位量子物理学家马修-布鲁姆说道:“同样的,从技术上讲创造一个全尺寸的量子计算机远比组装简单的多。”
玻色子取样计算机事实上是一种特殊的量子计算机。布鲁姆说道:“玻色子取样计算机和普遍的量子计算机之间的主要区别在于,玻色子取样计算机无法解决量子计算机能够解决的通用集合问题。但是它们仍然被推测能够解决那些对于传统计算机来说非常棘手的问题。玻色子取样计算机是量子计算机的一种过渡模型。”