改變網際網路時代:量子網際網路正在誕生
這批科學家的工作的核心是,如何實現用光纖將芝加哥地區的3所研究機構首次連起來。這三所機構分別是Argonne國家實驗室、Fermi實驗室和芝加哥大學。他們甚至為此設立了“芝加哥量子交易所CQE”(Chicago Quantum Exchange),以求集力集智芝加哥範圍內的所有資源。
芝加哥大學的教授David Awschalom同時是Argonne國家實驗室的科學家,這個專案的主要成員,CQE的總監。他很坦誠地提到,量子網際網路的概念哪怕對於專家來說,都不是很好理解 。
儘管量子計算被認為是與人工智慧AI(Artificial Intelligence)和增強現實AR(Augmented Reality)並列的改變未來的三大技術,但量子計算的進展遠遠不及AI和AR。
截至目前,即使微軟、Google、IBM、英特爾等領軍企業,以及中美歐盟等主要經濟體在燒掉了大量的經費後,也只是做出了兩位數量子位的的量子計算機而已,且目前這些造價高昂的量子計算機實用性都不高 ,同樣的運算放到量子計算機上跑,效能並不會比傳統計算機高、價格也不會更省 。
薛定諤的量子:前方是星辰大海
在傳統計算機中,資料由0和1二進位制序列儲存。二進位制的0和1分別代表了系統的兩種“狀態”,但量子世界的規則多出了一個可能是0也可能是1的疊加態。如果科學家能找到合適的平行計算方法來處理“薛定諤”的量子狀態,理論上量子計算的前景將不可限量。
據測算,如果未來一臺64位量子位的計算機單次運算速度能達到目前普通計算機CPU的級別(1GHz),那麼這臺量子計算機的資料處理速度,理論上將是目前世界上最快的「太湖之光」超級計算機(每秒9.3億億次)的1500億倍。
因此,儘管目前全球最先進的量子計算機,Google今年5月推出的72個量子位的超導量子處理器“Bristlecone”(狐尾鬆)依然處在致力於降低位元容錯率的階段,全球範圍類各國都沒有鬆懈對量子計算的研究投入、以及對量子霸權的爭奪。
研究經費在燃燒
在超導量子計算方面,目前中科院量子資訊和量子科技創新研究院、Google量子人工智慧實驗室、IBM並稱國際上最強的三家機構。
Google處於最領先地位;中國已經發射了第一顆專門用於實現量子通訊的衛星;IBM投入30億美元研發量子計算等下一代晶片,且與MIT合作進行人工智慧及量子計算相關的研究工作。
第一梯隊外,微軟已經與多所大學共建量子實驗室。德國巴斯夫、大眾、空客等企業也已經開始為構建量子計算能力進行投入。一些新興的軟體開發及諮詢公司,如QxBranch、QCWare和1Qbit也在研發量子應用。
具體到各個國家:
2017年,美國國會舉辦聽證會討論如何確保美國在量子技術領域的領先地位。
2018年,歐盟投入10億歐元實施量子旗艦計劃。英國在牛津等高校建立量子研究中心,投入約2.5億美元培養人才。荷蘭向代爾夫特理工大學投資1.4億美元研究量子計算。
日本計劃10年內在量子計算領域投資3.6億美元。
加拿大已投入2.1億美元資助滑鐵盧大學的量子研究。
澳大利亞政府出資8300萬澳元在新南威爾士大學成立量子計算公司。