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“九章四号” 横空出世,直接把全球最快超算甩在身后10 的 54 次方倍! 5

“九章四号” 横空出世,直接把全球最快超算甩在身后10 的 54 次方倍!

5 月 13 日央视新闻重磅官宣,中科大潘建伟、陆朝阳团队联手多家机构,成功搞出可编程光量子计算原型机 “九章四号”,这波操作直接让中国再次站上量子计算的世界之巅。

可能有人看到“量子计算”四个字就头疼,觉得这玩意儿离自己太远,全是听不懂的专业术语。其实不用怕,咱们用大白话聊聊这东西到底有多牛。

首先得说清楚,九章四号不是用来替代你手里的手机或者家里的电脑的,它是专门用来解决特定数学问题的“超级计算器”。它这次解决的问题叫“高斯玻色采样”,听着挺唬人,其实就是一种复杂的概率计算问题,这种问题对经典计算机来说简直是噩梦,越复杂越算不动。

那九章四号到底有多快?官方数据说,它求解这个问题的速度比当前全球最快的超级计算机El Capitan快10的54次方倍。这个数字太大了,咱们换个更直观的说法。如果El Capitan要算完这个问题,得花上10的42次方年,这比宇宙的年龄都要大得多得多,而九章四号只需要25微秒,也就是0.000025秒,眨一下眼睛的时间都够它算无数次了。

别以为这只是数字游戏,这里面有个关键突破,九章四号是“可编程”的,而且首次实现了对3050个光子量子态的操纵和探测,这可是光量子计算领域的世界纪录。

之前的九章系列虽然也很厉害,但在可编程性上还有提升空间,这次九章四号直接把可编程能力拉满,意味着它能解决更多不同类型的问题,而不是只能算一个固定题目。

咱们再回顾一下九章系列的成长史,你就能知道这次突破有多不容易。2020年九章一号出来的时候,只有76个光子,量子优势比是10的5次方;2021年九章二号升级到113个光子,还能做相位编程;2023年九章三号把光子数提升到255个;到了2026年的九章四号,直接跳到3050个光子,输入端口1024个,探测模式8176个,这简直是坐火箭式的进步。

可能有人会问,搞这么快的计算机有啥用?又不能帮我刷短视频或者打游戏。其实量子计算的应用场景都在高端领域,比如新药研发、新材料设计、密码破解、气象预测这些。

就拿新药研发来说,现在研发一种新药要花十几年时间,烧几十亿美金,很大一部分时间都花在模拟分子结构和反应上。如果用量子计算机来算,可能几天甚至几个小时就能搞定,到时候新药会越来越多,价格也可能降下来。

之前总有国外媒体说中国的量子计算是“纸上谈兵”,结果每次咱们都用实打实的成果打脸。比如谷歌之前搞了个“悬铃木”量子计算机,说自己实现了量子优越性,结果咱们九章一号出来就比它快一百亿倍,而且还克服了它的技术漏洞。

这次九章四号出来,估计国外那些科研团队又得加班加点追赶了,毕竟咱们已经把门槛抬得这么高,想超越可没那么容易。

九章四号的成功还有个重要意义,它证明了光量子计算这条技术路线是可行的,而且咱们国家在这条路线上已经遥遥领先。

现在全球量子计算有好几条技术路线,比如超导、离子阱、光量子等,咱们国家在光量子和超导两条路线上都达到了量子优越性,是全球唯一做到这一点的国家,这就叫“不把鸡蛋放在一个篮子里”,多条路线并行,总有一条能先跑通。

可能有人觉得这些都太高大上,和自己没关系。其实不然,科技进步最终都会惠及普通人。就像几十年前计算机刚出来的时候,谁能想到现在每个人手里都有一部比当年超级计算机还强的手机?量子计算也是一样,现在看着离我们很远,说不定几十年后,它就能改变我们的生活,比如让天气预报更准确,让疾病诊断更快速,让交通调度更高效。