学霸的科技树 第231章 量子计算机项目(1/2)

    周宇开完科学技术委员会会议，他就和田开院士一起来到计算机研究院量子计算机实验室。

    星火科技现在最重大的项目，就是量子计算机项目。

    量子计算机分为两个部分，田开院士负责量子计算机硬件部分。

    基础科学研究院主任魏天鹏和星火智能公司总经理张云强，负责量子计算机的软件部分。

    由魏天鹏主导，他主要负责量子计算机的量子算法。

    计算机发明以来，它对科技的促进作用有目共睹。

    经典超级计算机运行人工智能技术，都让星火科技科研项目进度远远高于其他研究单位。

    如果研发出并行计算能力非常出色的量子计算机，通过量子计算机强大的量子模拟功能，可以模拟任何科研项目。

    量子计算机与经典计算机差距太大，他们简直是跑在铁轨上的马车与高铁之间的差别。

    上世纪50年代，在经典计算机刚刚被人类发明，科学家们就发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。

    这就是田开院士放弃石墨烯芯片的重要原因，石墨烯芯片也属于经典计算机结构。

    哪怕是石墨烯晶体管耗能非常低，散热速度也很出色，但数百万个晶体管聚集在小小的芯片上，能耗产生的热量也非常惊人。

    经典计算机的计算结构和晶体管材质，从根本上限制经典计算机的发展。

    周宇和田开院士边走向实验室，边聊一些量子计算机的知识。

    现在使用的经典计算机，也可以看作是量子计算机的一种，经典计算机计算过程中有不可逆操作，这也是它产生能源消耗的原因。

    科学家们早已经发现这个原因，也想到解决它们的办法。

    所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机，而且不影响运算能力。

    经典计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作。

    现实中受限于经典计算机的逻辑电路，这个想法无从实现，但量子计算机可以实现。

    这完美契合量子力学，也是量子计算机研发的最基本原理。

    量子力学可以用一个幺正变换来表示计算机的计算过程。

    经典计算机中，基本信息单位为比特，运算对象是各种比特序列。

    量子计算机中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。

    两种计算机运算对象名称差距不大，本质差距却非常大。

    量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。

    这些特殊的量子态，提供了量子计算机最根本的并行运算能力。

    量子计算机运算数据过程中，可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。

    量子计算机对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。

    量子计算机最根本的能力，就是具有庞大的并行计算能力。

    经典计算机只能按照顺序进行计算，这是受限于经典计算机完成逻辑运算的最基本结构，计算机的逻辑电路。

    与或非三个门逻辑组成的逻辑电路，只能按照基本顺序进行加法运算。

    星火科技盘古二号超级计算机需要运算100年的数据。只需要30量子比特的量子计算机运算24小时。

    量子计算机除了进行庞大的并行运算。它还可以模拟量子现象。

    世界从本质上来说，就是由一个个量子组成，可以模拟量子现象，量子计算机就能模拟现实任何现象。

    这个效果是经典计算机达不到，人工智能墨子演算一个科学实验，它本质上是进行大数据对比，找到最可能的结果。

    量子计算机却不一样，一旦研发出真正可用的量子计算机，量子模拟可以99.9999%模拟出实验能达到的现象。

    甚至是模拟出一直不存在的极端环境，实验可以实现的现象。通过量子模拟的实验，只要条件符合，它在现实中一般可以复现出来。

    但使用这个功能，需要庞大的运算能力，一个草履虫就是由天文数字般的量子组成，想要对它进行模拟，那产生的数据超乎人们想象。

    当使用量子模拟功能计算草履虫，必须要计算组成草履虫每一个量子的形态和运行轨迹。

    把这个化为



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