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[00:00.00]本字幕由TME AI技术生成
[00:00.19]十二月四号
[00:01.27]科学杂志公布
[00:02.65]中国研究团队构建的量子计算机九章实现了对波色采样问题的快速求解
[00:09.05]其计算速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍
[00:13.99]看到这则消息
[00:15.09]国人一片沸腾
[00:16.67]开心之后
[00:17.45]又产生了很多疑问
[00:19.23]量子计算机到底是什么
[00:21.41]我们的九章为什么会这么快
[00:23.75]关注小柯
[00:24.61]今天就带大家了解一下这神秘的量子计算机
[00:28.47]量子计算机其实是一种全新的基于量子理论的计算机
[00:32.88]遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算
[00:36.84]存储及处理量子信息的物理装置
[00:40.00]当某个装置处理和计算的是量子信息
[00:43.26]运行的是量子算法时
[00:44.98]它就是量子计算机
[00:46.92]量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究
[00:50.90]研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题
[00:55.48]量子计算机应用的是量子比特
[00:58.02]又称昆比特
[00:59.50]运算对象是量子比特序列
[01:02.45]它通过量子的两台量子学体系来表示零或一
[01:06.67]它以两个逻辑态的叠加态的形式存在
[01:09.83]可以同时处在多个状态
[01:12.07]而不像传统计算机那样只能处于零或一的二进制状态
[01:16.67]因而运行速度较快
[01:18.55]处置信息能力较强
[01:20.15]应用范围较广等
[01:21.67]除此之外
[01:22.39]它要求信息量足够多
[01:24.25]这样实施运算也就更加有利
[01:26.61]运算结果也就更加有利
[01:28.81]量子论的一些基本论点平淡无奇
[01:31.22]但它的推论却显得十分诡秘
[01:33.58]假设一个量子距离是最小距离的两个端点
[01:36.68]a和b
[01:37.52]根据量子理论
[01:38.72]物体要从a到b
[01:40.06]但不经过中间的任何一个点
[01:42.02]这该如何通过呢
[01:43.56]除了孙悟空的隐身之术
[01:45.12]别无他法
[01:46.15]在现实的宏观世界根本不可能找到可行的方法
[01:50.16]量子论打乱了人们在宏观世界里建立起来的常识和直觉
[01:54.60]正如相对论打乱了经典力学那样
[01:57.30]量子计算机的理想状态则是通用量量子计算机
[02:01.09]这样的量子计算机将被用来解决任何可解的问题
[02:04.97]在很多领域会得到广泛应用
[02:07.49]然而目前由于量子比特数还远远不够
[02:10.49]纠错
[02:11.11]容错技术也不够完善
[02:12.89]这样大大限制了计算能力
[02:14.95]但这次
[02:15.55]中国的九张量子计算机在这样一个层面上获得了重要的突破
[02:20.21]其实
[02:20.75]神秘的九张就是一堆光路和接收装置
[02:23.95]从外观上看
[02:25.11]与其说它是计算机
[02:26.83]倒不如说它是一台敞开式的运算系统
[02:30.24]通过我国自主创新的量子光源
[02:32.60]量子干涉
[02:33.62]单光子探测器等
[02:35.30]我们构建了七十六个光子的量子计算原型
[02:38.60]但九章的优越不只是这一点点
[02:41.34]二零一二年
[02:42.22]美国物理学家将量子计算机拥有的超越所有经典计算机的计算能力描述为量子计算优越性
[02:49.84]或称为量子霸权
[02:51.74]二零一九年
[02:52.66]谷歌第一个宣布实现了量子优越性
[02:55.36]他们用的量子计算机叫做玄铃木
[02:58.04]谷歌造出的玄铃木包含了五十三个量子比特的芯片
[03:02.25]花了两百秒对一个量子线路取样一百万次
[03:05.55]而现有的最强的超级计算机完成同样的任务需要一万年
[03:10.35]两百秒对一万年
[03:11.77]这确实是压倒性的胜利
[03:13.71]但九章跟玄铃木一比
[03:15.75]后者却逊色的不是一点半点了
[03:18.39]由于九章用的是光学
[03:20.05]玄铃木用的是超导
[03:21.57]这就使得九章在同样的赛道上比玄铃木快一百亿倍
[03:26.09]这种速度
[03:26.75]意味着我国在量子计算机上基本实现了量子霸权
[03:30.80]说了这么多
[03:31.50]我们的九张量子计算机取胜的关键就是快
[03:34.88]所谓无快不攻
[03:36.30]那是否还有很多人不了解量子计算机呢
[03:39.80]关注小柯
[03:40.64]下面就带你了解这神秘的量子计算机到底是怎么回事
[03:44.92]量子计算机作为一个全新的概念
[03:47.30]它有着传统计算机无可比拟的优势
[03:50.42]例如目前计算机预测的天气状况的准确率高达百分之七十五
[03:55.30]但是运用量子计算机进行预测
[03:57.48]可以准确预报
[03:58.66]更加方便人们的出行
[04:00.09]嗯
[04:00.60]传统计算机最大的克星就是病毒
[04:03.02]一旦遭到攻击
[04:04.18]直接导致电脑瘫痪
[04:05.78]个人信息被窃取
[04:07.40]但是因为量子不可克隆的特性
[04:09.64]用户使用计算机时能够放心上网
[04:12.60]因为强大的计算能力能够分析大量不同的数据
[04:16.26]因而能够准确分析金融走势
[04:18.64]可以避免金融危机
[04:20.14]可以模拟新的药物的成分
[04:22.14]更加准确的研制药物和化学药品
[04:24.90]这种优势在加密和破译方面表现的尤为突出
[04:28.62]技术是把双刃剑
[04:29.74]量计算可能会对世界上最安全的通信构成威胁
[04:33.75]量子计算机凭借空前的计算力量
[04:36.27]可以轻松破解现代信息和通信基础架构所依赖的数字加密系统
[04:41.89]通过破坏这种加密量子计算
[04:44.15]可能会危及安全通信
[04:45.87]金融交易和全球经济的支持系统
[04:48.93]所以
[04:49.29]如何更安全
[04:50.21]更方便的使用量子计算机
[04:52.05]是今后的重要议题之一
[04:54.31]这一次九章只是在量子计算第一阶段竖起了一座里程碑
[04:58.25]未来的路还很长
[05:00.38]相信在我国
[05:01.32]科学家们一定会不畏艰难险阻
[05:03.70]勇攀科学高峰
[05:05.10]在量子科技领域再取得一批高水平原创成果
[05:08.86]创造更多令世人刮目相看的成绩
[05:11.80]今天的内容就先到这里
[05:13.40]为了不错过下一期精彩内容
[05:15.36]大家先可以关注小柯
[05:16.92]我们下期再见