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中科院院士姚期智:我们已经来到量子时代的最后一里路【幸运赛车】


幸运赛车|记录:中国科学院院士姚期智教授在第五届腾讯WE大会上发言。11月5日,在第五届腾讯WE大会上,中国科学院院士、量子计算学科带头人姚期智教授公开发表了近期关于量子计算的演讲。

在这篇演讲中,姚期智提出了两个大多数人都想问的关于量子计算机的问题:为什么量子计算是一个革命性的计算原理,量子计算和经典计算机有什么区别?为什么不慢?量子计算机什么时候不会经常出现?姚期智说,目前,我们已经进入了一个——的时间段,也就是最后一英里,这时我们可以看到量子计算机即将问世。这“最后一英里”不仅是一个非常艰难的过程,也不会花很长时间。

姚期智还认为,经过20多年的发展,科学家已经知道哪些材料最适合量子计算机。虽然现在有很多蓝图,但在实践过程中仍然没有相当大的挑战。让姚期智和其他科学家兴奋的是,量子计算和人工智能可以结合起来。

在不久的将来,由于量子计算和人工智能的子集,人类有可能战胜伟大的自然,从而在这个世界上构建更好的可能性。这些可能性是什么?让我们静静地期待。

以下是中国科学院院士姚期智教授的发言全文,是在不改变初衷的情况下编写的:大家好,我很荣幸今天有机会参加这个盛大的仪式,感谢主办方邀请我来这里与大家交流。今天,我想谈谈量子计算。这个话题是量子计算时代的到来。

量子计算是学术期刊和普通报刊杂志上非常热门的话题。什么是量子计算?对于大多数人来说,量子计算为什么比经典计算机慢得多仍然是个谜。所以我今天的发言就揭开了这个面纱,我来做最后的解释,也是很深入的解释。

20多年前,人们发现量子计算机有一个非常奇怪的功能。大家告诉RSA,现在是常用的密码系统。大家真的以为是高度安全的密码系统。

但是,如果这个密码系统有量子计算机,科学家已经证明是不安全的。怎么可能是真的?举个例子,如果我们要用一个RSA密码系统,用一个400位数的整数做一个密钥,用下一个最差的超级计算机做出来,需要60万年。

但是如果将来有一台存储功能很大的量子计算机,三个小时就可以完成。我这里用的数字是科学家最激进的估计,大多数人指出出来用的时间比三个小时少得多。

就像这样,你可以看到量子计算机需要密码,现在却无法获得密码,这让世界学术界感到愤慨。在我的演讲中,我们想问两个大多数人都想问的问题:第一,为什么量子计算是一个革命性的计算原理,量子计算和经典计算机有什么区别?为什么不慢?第二,什么时候量子计算机不会频繁出现?关于第二个问题,我们的理解是量子计算机基本上已经准备出来了,可以称之为一个即将实现的。

我们已经进入了一个可以看到量子计算机即将问世的时代。我们可以称之为最后一英里,但这不会是一个非常艰难的过程,也将是必须经过一段时间的最后一英里。所以我在演讲中说我是的时候,想给大家深入解答一下这两个问题。

一、它的原理是什么?第二,为什么是很宽的一英里? 我们现在一般做量子计算机的科学家是什么工作?最后,虽然量子计算机需要做很多事情,但我们想从更大的角度来看待它。它在整个计算框架中,甚至在21世纪整个科学中的地位如何?是不是价值更高?我们将要谈论这些事情。

现在来说说为什么量子计算机和传统计算机几乎不一样。我们中国有一个非常古老的寓言,它说,“杨紫听到错误的方式时哭了。”杨朱看到一只羊走失,就跑到了尽头。

他没有告诉羊该走哪条路。这个时候他不需要问了,真的很难过,因为好像唯一的办法就是你必须先回头走一条路,然后再回头走另一条路。

这意味着当我们解决一个计算机问题时,我们想找到一个答案。我们经常要搜索几个不同的方向,看哪个方向需要给你答案。所以,传统电脑有这样一个问题。

在量子世界,这个问题需要解决。我们可以这样想。在传统世界里,杨紫看到了一条电路。解决问题最糟糕的方法是什么?如果杨紫是孙悟空,这个问题就解决了,因为我突然头上有几根头发,但是小孙悟空很多,每个人回去的路都不一样。

这样大家可以同时搜索,搜索时间会更短,更容易解决一个不可能的问题。在量子世界里,这些最微小的粒子拥有和孙悟空一样的能力。所以,这是一件很神秘的事情。

在这个最小的量子世界里,一个小孙悟空可以同时变成两个孙悟空。他一半往这边转,另一半往那边转。所以在量子世界里,在这些较大的分子和原子下,这些小猴王,如果我们处在一个合适的情况下,他们知道需要有一个非常好的反应,他们需要把自己所有的幻想分离出来,共同努力。

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换句话说,这超出了我们的并行计算,基本上等于给你运算需要无穷多个计算器。这里画的图就是它的方法之一。一个孙悟空可以变成两个小孙悟空。

这种需要幻术的魔法,在所有计算出来的问题中不需要超过这个效果。没想到,量子物理世界在原理上还有其他结果。但有时候是可以的。

现在我们讲ISA密码,他用的原理是如何付诸实践。在经典物理中,它有一个类似量子的情况,就是光。刚才你看到了光,光有属性。当我们相遇时,我们在成长和衰落中需要帮助。

在一个非常经典的光学实验中,如果你从一个光源释放一束光,穿过一个有很多小孔的屏幕,你会在它后面放上第二个屏幕,在第二个屏幕上你就看不到它了。如果仔细看,屏幕上的这个光不会有周期性现象。有时是暗的,有时是亮的,可以表现出明与明的区别。

宽是什么样的区别于光学原理。最重要的一点是,如何要求这种变化是由前面的波长、屏幕上针孔之间的距离和参数要求的。所以,如果反过来看这个问题,如果看到结果,就不会告诉他你原来的光源的性质。从计算机的角度来看,这种波的传播并不太困难,但可以计算出来。

在量子中,如果我们说我们有密码,我们想要密码,我们可以把它简化为量子中的量子态,那么如果你把它的光学设计设计好,就会有一个非常有趣的结果,也就是说如果你测量后面的patten,它不会告诉他你的密码。如果你了解光学实验,唯一的惊喜是光学实验需要的Situp非常大,而且一定是指数大小。

此时最重要的一点是,如果我们有一台量子计算机,它可以成倍地减少这一时间。这样,如果你在一个不太宽的时间,你就需要量出这些有趣的模式。你可以通过传教的方式,找出原来的密码,以及其中的秘密。

这不是随便写的。我们刚才说的密码RSA就是利用了这个原理。

当然,量子计算机除了密码还有很多事情要做。最重要的是,如果我们有量子计算机,我们就可以模仿经典物理,用我们的计算机做各种事情。如果你有量子计算机,你可以解量子方程,这是最重要的方程。

如果你能解出量子方程,你就能解决很多物理问题,化学问题,生物问题,你需要做很多事情。同时,量子计算机也与人工智能有关。这个我们以后再说。本质上有很多地方。

经过十几二十年的希望,量子计算机的建造过程在实践中发生了相当大的变化。现在我将解释一下世界上用来实现量子计算机的科学技术,同时我将解释一下我们清华大学量子信息中心所做的一些工作。

现在,经过20多年的希望,科学家们已经知道了什么样的材料最适合量子计算机,并被告知这个蓝图基本可用,但在实践中仍然是一个非常无用的过程。现在你已经可以听到了。

可能在接下来的半年一年,很多地方会宣布需要50量子位和100量子位的机器。当然,这些都是激动人心的,绝非简单。

大家都没有考虑过如何数据流,因为数据流在量子计算机中是一个非常万能的问题。我们可以看到,我们现在已经走到了最后一英里,但这也是一段很宽的路。

我想告诉他你在清华大学量子信息中心做了什么。现在简单超导可以作为量子位,简单离子可以作为量子位,甚至DIA也可以作为量子位,各有利弊。比如DIA,我们都讨厌DIA,但是它真正的优点是它是一种液体,需要在常温下工作,不用用很多冰箱冷冻。如果有一天你想做一台DIA量子计算机,像DIA量子计算机,赏心悦目,有面子,可以放在书桌上。

另外做了一些流形量子计算,对数据流特别好。六年前,这个时候已经到了,理论已经成熟,工作已经被告知往哪个方向走,于是我们正式成立了量子计算机研究所,在这里我们可以做所有的科技工作。

六年后,我们已经成为世界上非常著名的量子计算机中心。我将随意谈谈我们的一些工作,例如,我们制造了第一台需要数据流的量子计算机,尽管它只是在较小的基础上完成的。

另外,还有一些事情要做。量子计算机最重要的是记住。

两件事很重要。首先,它必须有很大的存储量。我们最近的工作之一是在原子上制作225个记忆,比以前少了10倍。此外,我们还期望量子位被幸运地存储起来,例如,它们将在0.01秒内消失。

我们最近做的一项工作是计算离子的量子。 离子很有意思,就是把原子再次电离成离子,然后用激光同时识别、加热、控制。有了这个,我们有了新的想法,我们需要做一个储存太久的量子存储。不要用一个离子,要用两个不同的离子,就是一个离子用来储存,另一个离子用了一整天给它扇风,所以这个时间比以前减少了很多倍。

最后说一下量子计算在科学中的地位。我想告诉你,对我来说最激动人心的未来是我们最热门的两个话题,量子计算和人工智能。因为人工智能可以成为人类想要了解的自然,如何成为这样聪明的人,我们要超越这个境界。

如果说在量子计算中需要用到这个,那我们可能比大自然聪明,所以我们在量子计算和人工智能之间做了一些工作。现在我把一切都放在一个PPT上。

如果站在我们现在的视角,我们可以看到宇宙,这给了我们两个相当大的挑战。第一个是宇宙告诉他,量子物理需要做一件很微妙的事情,没有量子计算机我们无法引导。

在软件方面,我们人类能达到大自然创造并孕育的物种吗?我们,如果需要把量子计算机和AI放在一起,可能会做一些连我们自己都没有自然想到的事情。谢谢!记录:(微信官方账号:)一线记者也会陆续对本次腾讯WE发布会进行报道,偏向大家再关注原创文章,并给予禁刊许可。以下是发布通知。

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本文来源:幸运赛车-www.msr-style.com

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