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超越美國、加拿大,中國先達到「人類量子計算研究」第二步,祝賀!

2024-07-13科技

又一個讓全體中國人,乃至令世界人民感到震撼的科研成果出來啦!中國科學報刊文:由中科大的潘建偉院士、陳宇翺、姚星燦、鄧友金教授等人構建的量子模擬器,首次驗證了反鐵磁相變。

潘建偉院士團隊工作的量子創新研究院的實驗室裏,存在著一台涉及「雷射、真空、電子學等不同門類的,由數千個器件組成的特殊科學裝置」,名稱是:求解費米子哈柏德模型的超冷原子量子模擬器。

又叫「天元」量子模擬器,名稱很霸氣吧。科學術語嘛,似乎看起來難懂哈!這裏面的「費米子哈柏德模型」,是以英國科學家約翰·哈柏德命名的,描述晶格中電子運動規律的簡化模型。

這個模型的意義主要是:有希望透過大量的實驗來解決高溫超導機理,這一困擾物理學界近40年難題的核心物理模型。也就是高、大、上,看起來很厲害的樣子。

這麽厲害的科學研究,被中國科學家率先利用超冷原子量子模擬器完成了,而且是「以超越經典電腦的模擬能力首次驗證了該體系中的反鐵磁相變」,並將成果釋出在【自然】雜誌了。

報道稱,【自然】雜誌審稿人對該項科研成果給予了高度贊譽,聲稱: 中國科學技術大學的這項工作有望成為現代科技的裏程碑 ,是特別重大的突破,是全球眾多科研工作者期待已久的成就……

中國,率先達到「量子電腦」的第二步

數年前,南生曾看過這樣的科普文章,將人類實作量子計算的研究分成三個步驟,分別是:超越經典電腦從而實作「量子計算優越性」,實作專用的量子模擬機,成功制造出真正通用的量子電腦。

第一步,實作「量子計算優越性」的含義是:不要求人類制造出完全超過現有經典電腦,特別是經典超級電腦的所有功能,只需要能表現出「在特定問題上,實作超越的計算效能」即可。

意思就是讓各國科學家向全社會證明,量子計算的確擁有優越性,表明該項研究在推進人民幣科技發展方面的巨大潛能。這樣就可以方便拿經費嘛,這種跨時代的研究不可能立刻出成果,先打個樣……

這個第一步,中國、美國、加拿大、日本等國都已實作了。其中,中國有「九章」系列、「祖沖之號」系列量子計算原型機,美國有谷歌公司「懸鈴木」系列量子計算原型機,且美國還稍勝一籌。

第二步,還是不指望建成真正以上的量子電腦,而是先搭建擁有「專用用途的量子模擬機」。還是不能通用,針對不同用途需求,由各國科研團隊建設專門的量子電腦器。這一步,中國科學家率先實作了。

率先的意思,大家都懂哈,就是:中國超過了美國,率先達到了「人類量子計算研究」領域的第二步。這就是【自然】雜誌審稿人給予高度評價的原因,不僅是中國的進步,也是人類的進步。

中科大的這個「最新構建的量子模擬器」能同時操控大約80萬個格點,在人類歷史上「首次驗證了費米子哈柏德模型包括摻雜條件下的反鐵磁相變」,證實了可以構建某類特殊的量子模擬機。

第三步,就是在各種專用用途的量子電腦的成果上,最終完成通用型的量子模擬器,這才算是真正以上的量子電腦。這一階段的研究難度最大、未知程度最高。本文由南生撰寫,歡迎轉發、評論、留言和分享!