連日來,加拿大D-Wave系統(tǒng)公司一臺(tái)自命為“商用量子計(jì)算機(jī)”的“D-WaveⅡ”量子模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)頗為引人矚目。原來,為了一睹“D-WaveⅡ”量子計(jì)算機(jī)的真容,來自世界各地實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們紛紛拋出實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證“D-WaveⅡ”的性能,并讓它與傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)比。
在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,有科學(xué)家注意到,D-Wave量子計(jì)算機(jī)在運(yùn)算中量子效應(yīng)持續(xù)時(shí)間只有幾十億分之一秒。中國科學(xué)院院士、量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任郭光燦在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說,量子效應(yīng)持續(xù)時(shí)間極短,從一個(gè)側(cè)面說明D-Wave并不是一臺(tái)真正的量子計(jì)算機(jī),因?yàn)樗?ldquo;沒有體現(xiàn)出量子計(jì)算機(jī)并行運(yùn)算的優(yōu)勢(shì)”。
中科院物理研究所研究員劉伍明在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)則表示,雖然不排除D-Wave作為商業(yè)公司有吸引眼球之虞,但仍可以看出D-Wave正在量子計(jì)算機(jī)的道路上作著大膽的嘗試,這值得我們借鑒。
實(shí)際上,D-Wave公司“商用量子計(jì)算機(jī)”從落地那刻起就注定飽受科學(xué)家和媒體的熱切關(guān)注。人們不敢相信:量子計(jì)算機(jī)時(shí)代已經(jīng)到來了?
量子計(jì)算機(jī)的變革
郭光燦告訴記者,在量子世界,量子密碼是第一個(gè)可能走向應(yīng)用的方向,而對(duì)人類影響最大的當(dāng)屬量子計(jì)算機(jī)。
“在后摩爾定律時(shí)代,晶體管里面的電子數(shù)目越來越少,達(dá)到極限之后電子的行為就不能再用摩爾定律解釋了,變成量子行為了。”郭光燦指出,從經(jīng)典比特到量子比特,人類沿著這條路發(fā)展下去,將會(huì)“邂逅”量子芯片——“量子芯片構(gòu)成的計(jì)算機(jī)體系就是量子計(jì)算機(jī)”。
劉伍明也指出,經(jīng)典計(jì)算機(jī)正遇到摩爾定律的極限,而頂破天花板的正是量子計(jì)算。“比如搜救失聯(lián)的馬航客機(jī),并不是我們??哲娝丫饶芰Σ粡?qiáng),它挑戰(zhàn)了人類現(xiàn)階段的能力。如果我們有一臺(tái)強(qiáng)大到足以處理所有海面數(shù)據(jù)和航行數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī),找到MH370并非難事。”
“傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理是串行計(jì)算,而量子計(jì)算機(jī)是并行運(yùn)行,運(yùn)算速度呈指數(shù)上升,這是量子計(jì)算機(jī)最顯著的特征。”郭光燦告訴記者,并行運(yùn)行有多快?“量子計(jì)算機(jī)之于傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的速度,就相當(dāng)于電子計(jì)算機(jī)之于算盤。” “量子計(jì)算機(jī)可以做到現(xiàn)在經(jīng)典計(jì)算機(jī)做不到的很多事情。”郭光燦說,人類一旦制造出量子計(jì)算機(jī),整個(gè)社會(huì)就會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。
郭光燦舉例說:“比如,我們可以把某種病毒體內(nèi)的各種成分分析得清清楚楚,這樣我們就可以制造針對(duì)性很強(qiáng)的藥物(對(duì)付病毒);還可以在大量數(shù)據(jù)中分析出特定信息,比如某個(gè)罪犯身上的某個(gè)特點(diǎn),在茫茫人海中篩選和搜尋,利用量子計(jì)算機(jī),很快就能鎖定目標(biāo)。”
劉伍明告訴記者,不見得量子計(jì)算機(jī)一定會(huì)取代經(jīng)典計(jì)算機(jī),但人們的確可以利用量子計(jì)算機(jī)完成現(xiàn)階段不可能完成的任務(wù)。
“比如我們現(xiàn)在還不能預(yù)報(bào)地震,這其中的原因可能是有些科學(xué)問題在地震學(xué)上還沒有解決,但至少在數(shù)據(jù)處理上,例如汶川,如果投放幾百上千甚至更多地震觀測(cè)站,在很短時(shí)間內(nèi)根據(jù)觀測(cè)信息計(jì)算出地震的概率,就能給決策層提供一些線索。天氣預(yù)報(bào)也如此,我們只知道某地預(yù)計(jì)有雨雪,但我們并不確切知道是在何時(shí)、何地變天,精細(xì)預(yù)報(bào)就需要這種計(jì)算能力上的突破。”劉伍明說。
已有0人發(fā)表了評(píng)論