1、中国成为全球第二个实现量子优越性的国家,此前,中国发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”,并开通了世界第一条量子保密通信干线——“京沪干线”。
2、当量子技术大规模商用后,未来会怎样?你可能不会再为信息安全、数据泄露而犯难,也不会抱怨预测不准确的天气预报。
一沙一世界。你可以从一粒沙中窥见整个世界,你也可以从物理世界的最小能量单位——量子中感受未来全球科技的变迁。
量子时代正在走近。北京时间12月4日,中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等学者组成的研究团队与中国科学院上海微系统所与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,相关研究成果发表于《科学》杂志。
据悉,九章针对高斯波色采样问题,处理5000万个样本只需200秒,而目前世界最快的超级计算机处理相同问题需要6亿年。
由此,中国首次实现“量子计算优越性”,成为全球第二个实现量子优越性的国家。
而在2016年至2017年间,中国分别发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”,并开通了世界第一条量子保密通信干线——“京沪干线”,预示着中国在量子通信方面处于世界领先地位。
对很多人而言,量子神秘又耳熟能详。如今,这项前沿技术正成为“国之重器”。10月16日,第十九届第二十四次中央政治局集体学习会议的议题正是“量子科技研究和应用前景”。
据《IT时报》记者了解,目前国内量子通信主要运营于政务等领域,并有望在“十四五规划”期间走进C端,而量子计算方面,中国与美国、德国等多国间的竞争已拉开序幕,但距离量子通用计算机的诞生还需要等待新材料、新技术的同步发展。
01计算与通信
量子技术的“矛”与“盾”
“没有人能真正理解量子力学。”1964年,物理学家理查德·费曼如是说。
这个奇异的微观世界,无法用经典物理理论解释。量子作为物理世界的最小能量单位,具有不可分割性。当一对量子发生纠缠时,两者无论分离多远,只要一方运动发生改变,另一方同步做出相应变化。
与此同时,不同于宏观世界中,你可以通过物体的速度测量出其对应位置,量子则具有测不准特性。你不可能同时知道一个量子的位置和速度数据。
量子不可分割、不可复制、测不准的特性,构成了量子通信的基础。
“量子通信本质上是量子密钥的传输,利用量子纠缠可以将量子信息传输到另一个地点,而不是传送信息载体本身,一旦密钥被窃听,便会马上被发现,属于被严格证明的‘无条件安全通信方式’。”潘建伟公开表示。
已有的通信加密方式主要依赖计算复杂性,但无法避免被窃听。这也是为什么发生银行卡被盗刷、账号被盗用等情况时,通常事后才能发现问题。
量子加密通信能有效避免上述情况。任何窃听、复制、测量行为,都会改变量子状态,被通信双方所获知,从而可以切换传输路径,防患于未然。
如果说量子加密通信是为了铸成一道安全盾牌,那么,量子计算则是为了破解密码。
你一定听说过“虐猫达人”薛定谔的实验:把一只猫被放在装有镭和氰化物的密闭容器,如果发生衰变会打碎氰化物瓶子,猫会死亡,反之猫会存活。在没有打开容器前,猫会处于生和死叠加状态。
如果说,现有计算机以0和1