俞大鵬院士:量子計算機解決傳統計算機算力瓶頸
量子計算是一門前沿科學,可以解決傳統計算機難以解決的瓶頸問題,不過量子計算還有諸多難題,可能還要8-10年纔能有突破。
昨日,中國科學院院士、深圳國際量子研究院院長、南方科技大學講席教授俞大鵬在深圳創新發展研究院對量子計算的相關信息進行了講解。
他表示,傳統計算機由晶體管的物理原理限定,算力也因此發展到了天花板,但大規模數據每2年翻一番,數字時代呼喚一種智能的顛覆性算力。
一些領域如果由傳統計算機處理,需要很多年,但人類壽命有限,等不了這麼多年慢慢計算,迫切需要新的計算能力。
量子計算有一些優勢,比如派100個人走一個特別複雜的迷宮,每個人之間不允許有信息交流,是否能走通只能重新試錯直到找到出口;如果是一個100比特的量子計算機去走同樣的迷宮,就等於孫悟空拔出毫毛變出2的100次方個小猴子同時去找到出路;同時,這些小猴子不僅心有靈犀一點通(相互之間處於糾纏與疊加),尤其是具有波的相干相長、相干相消的特性。因此,從理論極限上講,量子計算機有經典數字計算機無與倫比的強大算力。
量子計算希望充分利用量子力學中的量子疊加、量子糾纏、量子干涉等特性,來超越經典數字計算機,實現算力指數加速、解決經典計算機無法解決的難題。
但量子計算,是操縱量子層面進行運算,有很高難度,是挑戰人類操控微觀世界極限能力的系統工程。
俞大鵬展示的量子計算機,體積龐大,還相當笨重。這和電子計算機剛發明時的情況類似。他認爲未來量子計算機不大可能人手一個,量子計算機要有專門的機房,解決一些比較專業的問題。
俞大鵬團隊專注的是固態量子計算。目前量子計算操控等存在誤差,發出指令和執行指令都存在問題,量子計算機不糾錯沒有任何用處,但是一糾錯會迎來新的錯誤,這個錯誤會越糾越錯。
目前量子計算在解決怎麼糾錯、提升準確率問題。如果錯誤率到了0.999999就可以解決非常複雜的難題,目前只是0.99,0.999。
量子計算在理論層面沒有問題,主要的難題在技術層面。突破技術層面難題,需要一些原創性的技術突破。
他表示,目前我國在量子通訊領域處於全球領先水平,在量子計算領域處於前列。
他認爲,量子計算機永遠不可能取代電子計算機,但能做電子計算機做不了的事情。兩者的關係不是取代,是共存。未來量子計算可以用在醫藥研發等方面,和每個人生活息息相關。
量子力學已經被廣泛應用於日常生活的方方面面,量子力學迄今最大、最成功的應用就是現代電子信息技術和數字信息技術。第一次量子技術革命支撐了包括原子能、激光、核磁成像、互聯網等現代技術,成就了全球每年萬億元產值的電子信息技術工業體系。