1、中國(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家，此前，中國(guó)發(fā)射了全球首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并開(kāi)通了世界第一條量子保密通信干線(xiàn)——“京滬干線(xiàn)”。
2、當(dāng)量子技術(shù)大規(guī)模商用后，未來(lái)會(huì)怎樣？你可能不會(huì)再為信息安全、數(shù)據(jù)泄露而犯難，也不會(huì)抱怨預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)。
一沙一世界。你可以從一粒沙中窺見(jiàn)整個(gè)世界，你也可以從物理世界的最小能量單位——量子中感受未來(lái)全球科技的變遷。
量子時(shí)代正在走近。北京時(shí)間12月4日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉、陸朝陽(yáng)等學(xué)者組成的研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所與信息技術(shù)研究所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
據(jù)悉，九章針對(duì)高斯波色采樣問(wèn)題，處理5000萬(wàn)個(gè)樣本只需200秒，而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)處理相同問(wèn)題需要6億年。
由此，中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”，成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家。
而在2016年至2017年間，中國(guó)分別發(fā)射了全球首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并開(kāi)通了世界第一條量子保密通信干線(xiàn)——“京滬干線(xiàn)”，預(yù)示著中國(guó)在量子通信方面處于世界領(lǐng)先地位。
對(duì)很多人而言，量子神秘又耳熟能詳。如今，這項(xiàng)前沿技術(shù)正成為“國(guó)之重器”。10月16日，第十九屆第二十四次中央政治局集體學(xué)習(xí)會(huì)議的議題正是“量子科技研究和應(yīng)用前景”。
據(jù)《IT時(shí)報(bào)》記者了解，目前國(guó)內(nèi)量子通信主要運(yùn)營(yíng)于政務(wù)等領(lǐng)域，并有望在“十四五規(guī)劃”期間走進(jìn)C端，而量子計(jì)算方面，中國(guó)與美國(guó)、德國(guó)等多國(guó)間的競(jìng)爭(zhēng)已拉開(kāi)序幕，但距離量子通用計(jì)算機(jī)的誕生還需要等待新材料、新技術(shù)的同步發(fā)展。
01計(jì)算與通信
量子技術(shù)的“矛”與“盾”
“沒(méi)有人能真正理解量子力學(xué)?！?/span>1964年，物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼如是說(shuō)。
這個(gè)奇異的微觀世界，無(wú)法用經(jīng)典物理理論解釋。量子作為物理世界的最小能量單位，具有不可分割性。當(dāng)一對(duì)量子發(fā)生糾纏時(shí)，兩者無(wú)論分離多遠(yuǎn)，只要一方運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變，另一方同步做出相應(yīng)變化。
與此同時(shí)，不同于宏觀世界中，你可以通過(guò)物體的速度測(cè)量出其對(duì)應(yīng)位置，量子則具有測(cè)不準(zhǔn)特性。你不可能同時(shí)知道一個(gè)量子的位置和速度數(shù)據(jù)。
量子不可分割、不可復(fù)制、測(cè)不準(zhǔn)的特性，構(gòu)成了量子通信的基礎(chǔ)。
“量子通信本質(zhì)上是量子密鑰的傳輸，利用量子糾纏可以將量子信息傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地點(diǎn)，而不是傳送信息載體本身，一旦密鑰被竊聽(tīng)，便會(huì)馬上被發(fā)現(xiàn)，屬于被嚴(yán)格證明的‘無(wú)條件安全通信方式’?！迸私▊ス_(kāi)表示。
已有的通信加密方式主要依賴(lài)計(jì)算復(fù)雜性，但無(wú)法避免被竊聽(tīng)。這也是為什么發(fā)生銀行卡被盜刷、賬號(hào)被盜用等情況時(shí)，通常事后才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
量子加密通信能有效避免上述情況。任何竊聽(tīng)、復(fù)制、測(cè)量行為，都會(huì)改變量子狀態(tài)，被通信雙方所獲知，從而可以切換傳輸路徑，防患于未然。
如果說(shuō)量子加密通信是為了鑄成一道安全盾牌，那么，量子計(jì)算則是為了破解密碼。
你一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)“虐貓達(dá)人”薛定諤的實(shí)驗(yàn)：把一只貓被放在裝有鐳和氰化物的密閉容器，如果發(fā)生衰變會(huì)打碎氰化物瓶子，貓會(huì)死亡，反之貓會(huì)存活。在沒(méi)有打開(kāi)容器前，貓會(huì)處于生和死疊加狀態(tài)。
如果說(shuō)，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)以0和1