03.03 现在中国和美国的量子计算机发展谁更优秀一?

夜阑倚楼听风雨


毫无疑问是美国。

首先来看看什么是量子计算。简单地说,量子计算是一种颠覆性的新技术。 量子计算是利用量子叠加和量子纠缠来实现逻辑运算,量子计算机则拥有超强的计算能力。 著名量子信息学家郭光灿曾这样解释到,理论上: 拥有300个量子比特的量子计算机就能支持比宇宙中原子数量更多的并行计算; 量子计算机能够将某些经典计算机需要数万年来处理的复杂问题的运行时间缩短至几秒钟。

英特尔,IBM都已经推出了49量子位芯片,谷歌更是在前段时间成功研发出了72量子位原型机,理论上来说已经拥有了量子霸权(量子位超过50,性能将超过所有计算机。)。相比较而言,我国最多只有17量子位。

由于我国在诸多领域的基础几乎为零,目前能研制出17量子位芯片已经很难得了。


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2017年5学3日,中国科技大学团队在上海宣布,已经成功构建10位量子比特的量子计算机。同年的11月,IBM对外宣布,他们已经成功研发20位量子比特的量子计算机,并可在17年底向客户交付费使用,同时IBM又对外宣布已经开发出50位的量子计算机的原型机。



一,量子计算机的概论。

首先给大家科普下量子技术,要知道量子计算机的比特指标是十分重要的,49比特是现在最强计算机的极限,而IBM的50比特相当于在极限的基本上有增加了一倍。量子计算机不仅要能计算,还要能自成系统,最终体现在实际应用上。这么说,如果进去量子计算机时代,我们平常使用的电脑就不会出现卡顿或者久等的现象,文件的传输观看下载高清电影就是瞬间的事,再也不用已缓冲99%了。可想而知,以后的天文,气象,地震,海量大数据计算,精确大计算都是瞬间的事。如果应用体现在军事上,可想而知,未来大国之间的竞争有可能就是量子计算中产生。


二,量子计算机的主要竞争对手。

目前,国际量子计算机的竞争主要集中在:IBM,谷歌,英特尔,微软,中国科学院。而第一梯队主攻量子计算机在IBM,中科院,Google之间,可以说中国中科院是一虎战群狼。就目前来说,不得不承认,中国中科院还是落后于对手,但是就最后胜利者而言,鹿死谁手未必可知。

当年传统计算机一样,IBM也曾一路领先,苹果有技术优势,最后输给了微软+英特尔。而到了计算机领域,又是苹果称雄一家独大。所以未来竞争未必可知,但是落后是现阶段的事实。很多人所谓的名族情节,大肆宣传,盲目自大,这是不现实的,立足现在,埋头苦干,弯道超车才是正道


三,个人看法。

抛开名族大义来说,个人其实并不看好短期超越美国。原因有以下几点,

1,体制问题。中国的高端科研,目前的国情必须依附于体制才能有足够的资源和经费。我们没有美国那样IBM、Google、英特尔、微软、苹果、亚马逊那一类的科技企业,看得长远,可以疯狂投入。我们中国所谓的高科技互联网企业(阿里,腾讯,百度等)只是一副很科技的样子,说到底还是赚快钱痛快,尤其某抄袭游戏公司,小学生也不放过。


2,市场问题。大家还记得屠呦呦的青蒿素,最终以青蒿素形成的抗疟药品产业,主导权却在外国制药企业手上一样。这一方面是体制问题,另一方面也是技术的拥有者或者说很多中国企业,不能将专利技术与全球市场相结合起来,往往先把中国人的钱赚了,再回过头,技术已经落后了。实验室的成功不代表真正的市场应用,鼠目寸光注定蝇头小利。

愿祖国更加富强,真正成为世界第一大国。


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  什么是量子? 量子就是微观世界中的粒子,当粒子之间相互作用所产生的力叫力学;把两者结合在一起就是一种量子力学现象,又可称量子纠缠或粒子纠缠。量子相互纠缠的两大亮点是快和不确定性。由于不确定性,科学家无法在粒子相互纠缠的交流下去控制它们的行为。将其研究应用到计算机加密传输技术上,可以杜绝网络安全问题。另外一个就是量子相互叠加速度极快,能够解决计算机运算缓慢。这就是量子时代的开始!

  2017年5月初,中国科技大学潘教授宣布,中国构建成功世界首台经典超越版的单光子量子计算机。在科学界反响很大,讨论也风靡全球。笔者也为之振奋,因为我们国家终于在量子计算机的实验上也挤进了第一方阵。因为,同处该方阵的还有美国的谷歌、IBM、荷兰的Delft 技术大学等。

  那么中国的量子计算机和美国的量子计算机,谁的性能更胜一筹?我们一起来看看密码学专家给出的数据分析:中国研究成功的量子计算机是10个量子比特芯片;谷歌在2015年研究成功的UCSB只有9个量子比特。前段时间,美国科技巨头IBM宣布,最新研制的20量子位的量子计算机问世!

量子计算机,正是中国、美国正在激烈角逐的“计算霸权”中最耀眼的一个领域!美国IBM、谷歌是目前相对领先的研制企业中较为知名的两个。如果美国IBM真的研究出20量子比特的量子计算机,那么在运算速度上,美国量子计算机将要遥遥领先中国。

  量子计算机除了看速度,还需要看质量灵活性。因为量子相互之间的纠缠也有时间;就是说纠缠也有寿命,它的长短也是考评量子计算机的一个重要指标。我们大家来看一组数据:我们中国的量子计算机纠缠寿命在10.9μs至27.2μs之间,谷歌的UCSB在18.2μs至39.2μs之间,IBM的在20.4μs至44.4μs之间。经过数据对比,在灵活操作,美国要领先中国。

  通过对速度和质量的分析对比,中美两国在量子计算机实验的进程中,美国已经领先中国。当今世界能够进入这类尖端科学超级俱乐部,都不是一般的国家。不过,科学前景是的,道也是曲折的。相信中国的科学家有能力反超美国,我们拭目以待!


夜阑倚楼听风雨


量子计算机应用量子力学的规律来进行高速数学和逻辑运算,不同于通过二进制比特处理信息的经典计算机,量子计算机开发量子比特在多个状态下同时存在的能力。这使得量子计算机能够以超乎想象的速度进行极其复杂的运算,并解决特定种类的问题。这些问题超越了如今大多数先进的超级计算机的能力范围。

因此,如果量子计算机的研发取得了突破性的进展,那将彻底改变当前计算机的格局。如今中美两国就在量子计算机的发展上不断的进行着技术竞争。


但是据报道:科技部 973 项目“量子通信和量子信息技术”的首席科学家郭光灿院士日前表示,中国的量子计算机发展,明显落后美国,软件、材料几乎没有人做。“十三五”重大研究计划,量子计算机应当“三驾马车”一起发展,硬件、软件、材料三个都要布局。同时在谈到量子计算机何时才能生产出来,郭光灿称中国没欧洲估计还要十多年,美国会更快。虽然目前的局面落后,但是我们仍然还有着追赶的机会。

正是量子计算机不同于以往的电子计算机,新领域总是需要开拓者去拓荒。要想成功的研制量子计算机,除了要研制芯片、控制系统、测量装置等硬件外,还需要研制与之相关的软件,包括编程、算法、量子计算机的体系结构等。而目前的材料和芯片都无法满足,由于对硬件和软件的全新要求,量子计算机的所有方面都需要重新进行研究,这就意味着量子计算是非常重要的交叉学科,是需要不同领域的人共同来做才能做成的复杂工程。

到目前为止,都还没有真正意义上的量子计算机成功诞生。但毋庸置疑的是各国都对着这个新领域有着极大的热情。由于微观操控量子态太困难了,目前的大多方案也不知道是否可行。总之,量子计算的诞生还需要一些时日。


四十五度历史


量子计算是现在相当热门的技术,如果哪一国的量子技术研发取得突破性的发展,那么就有可能彻底改变当前的技术格局。所以各国都在举国之力研究量子计算。本回答暂不评价哪个国家更先进,只列举全球和中国一些致力于量子计算的企业所取得的成就。

全球量子计算的发展

1.IBM多个里程碑式的发展

  去年,IBM发布了包含5个量子比特的计算机,正式开始以云计算服务的形式提供量子计算能力。18个月之后,IBM再次发布了包含20个量子比特的计算机。上周五,IBM再次挑战极限,发布了一台处理50个量子比特的量子计算机。

  IBM最初发布的量子计算机重在培养用户社区,指导用户使用这些计算机编程,所以都是免费提供的。但是近日,IBM宣布量子计算技术将实现商业变现,这就使我们不得不猜想IBM的量子计算技术是否开始走入成熟期了呢?

2.量子计算全能型选手——微软

  微软的量子计算研究基于一种被称为“拓扑量子比特”的量子信息单位。二十年前, 数学天才Michael Freedman 加盟微软理论研究团队并开发出首个拓扑量子位,同时也拉开了微软布局量子计算的序幕。

  2017年 9 月 25 日微软 Ignite 大会上,微软展示了拓扑量子位以及硬件软件生态系统开发方面取得的进展,其中包括与 Visual Studio 深度集成,同时适用于量子模拟器和量子计算机的新型编程语言。拓扑量子计算机最初的用途之一就是人工智能研究人员利用机器学习,加快训练算法的劳动密集型流程。据微软首席研究与战略官 Craig Mundie 透露,如果量子计算能应用于微软人工智能助理小娜 Cortana ,对她进行算法训练的时间就有机会从一个月缩短为一天。

  微软对于量子计算的准备并不只有一兵一卒,而是全方位的构建生态系统,具体可参考《量子计算时代,微软已经全方位的准备好了!》

3.走向实用化的谷歌

  2009年,谷歌开始投入到量子计算的研究中,2013年从加拿大创业公司D-Wave Systems采购了一台计算机,这台计算机当时被称作“全球首台商用的量子计算机”。2017年4月,谷歌称在年底打造出世界上第一台可以超越传统计算机的量子计算机,实现49个量子比特的操控,实现“量子霸权”。

  经过多年的研究,谷歌量子计算逐渐走向实用化,其提出了三个早期量子计算装置的可行商业化应用量子模拟、量子辅助优化和量子采样。并开放了开源量子计算软件OpenFermion,用户免费使用,化学家和材料学家可以利用谷歌软件改编算法和方程,使之能在量子计算机上运行。

  近日,有国外媒体报道称,谷歌宣布与德国大众集团达成了量子计算方面的跨界合作。大众将与谷歌科学家们合作,基于谷歌量子计算平台开发新的模拟和算法模型,进一步优化交通流量、人工智能(机器学习进程)以及找到更好的材料和结构来改进电动汽车的电池技术。

中国量子计算的新发展

1.世界第一台光量子计算机

  2017年5月3日,中国科学院发布重磅消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。据悉,经实验测试该原型机的取样速度比国际同行快至少24000倍,通过和经典算法比较,比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。

2.量子计算云平台正式上线

  10月11日,阿里云联合中国科学院量子信息与量子科技创新研究院(上海)合作的“量子计算云平台”正式上线,旨在提升现有计算,赋能新兴产业,营造量子信息技术的生态系统,扩充安全,加强量子加密通信技术。

  据悉,该云平台可以在云端为用户提供量子算法开发测试环境,通过后端连接经典计算仿真环境和真实超导量子计算,同阿里云协助进行网站的搭建和运营,提供云计算资源支撑和经典计算的仿真环境。


IT168企业级


墙里孤芳独自赏,墙外花开满园春。墙里傻笑声渐消,多情总被无情恼。

量子、能量最小单位,有几百兄弟,其中光子、电子都是量子。难道所有量子都计算机了?咱们研制成功的是光量子计算机,人家的是电量子计算机。根本就不是一码事。

这个是咱们的量子之父,研制成功的光量子计算机的核心部分叫光路。每一个镜片都有旋钮,手工操作系统来完成每一次运算。

这个是谷歌电量子计算机核心部分叫QPU,由传统经典计算机操作系统完成操作。

电量子计算机是在原有经典电子计算机继续发展,而光量子计算机是世界首创没有前车之鉴。现在的我们的光量子计算机,最大困难不可以大规模集成,也期盼大家集思广益找出集成办法。要说优秀肯定是史无前例标新立异的光量子计算机。相信它一定成,终结电子信息时代,未来属于光量子。


雨诉青竹168


历史以来任何一个国家和任何人长权都不会害研究贡献者的,有人为你们付出科研去强国富民高兴还来不及,就是你们才是独特无2的这班人才会害科研者的,我如果我当时知道了你们是这种人性,将科研成果带到阴间也不给你。希望我们人类的子孙后代永久要记得你这班人,吃了我李秋生几十年的科研成果,空气动力发动机技术,连研究付出劳动的血汗钱也吃了,当时我以为祖国伟大,原来就伟大在这个手段上,害科研贡献者的人应该没有好下场的。


用户82335130098


科学不能靠猜测来下定论,更不能靠百度,有差距不可怕,可怕的是睁眼说瞎话,自己有一技之长,毕定是一技,不可以偏盖全,世界的科技成果属于全人类,不可一味自力更生,不可靠的是夜郎自大,预祝我国科技领先。


成江55


估计是中国。有一些历史渊源吧,在一九六几年的时候,使得中国的量子技术一直处于领先地位。具体的,问度娘会给答案,这有些保密成分了。


婉约的坚果


美国IBM的量子计算机说是50比特,但其一直不对外公布性能,在学界是不被承认的,而我们的量子计算机是公布性能的,是真实的。


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