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美最强超级计算机,算200亿年的问题,2023年时中国量子计算机1秒

2024-10-26科技

电光火石之间,中国量子计算机演绎了一场惊世骇俗的超算对决。美国最强超级计算机需要耗时200亿年的运算,九章三号仅用了1秒就完成了,这堪称是计算机史上最惊人的"弯道超车"。

在橡树岭国家实验室,美国最强超级计算机Frontier正在日以继夜地运转。这台庞然大物由74个重达3600公斤的机柜组成,配备了9400多个计算节点,每个节点都装载着优化过的AMD EPYC 64核处理器。它就像一个永不停歇的巨人,每秒可进行十亿次计算,耗电量高达21兆瓦,足以点亮一座小城。

然而,当这台超级巨兽遇到高斯玻色取样这样的超复杂问题时,即便倾尽全力也需要耗时200亿年。就在人们都以为这是计算机的天花板时,中国的九章三号横空出世,犹如一道惊雷划破夜空。它只用了不到百万分之一秒,就轻松解决了这个难题。这种天壤之别的差距,不禁让人怀疑这是否是人类智慧的极限。

量子计算机之所以能够创造如此奇迹,关键在于它独特的运算机制。传统计算机使用比特作为基本运算单元,就像一个简单的开关,要么是0要么是1。而量子计算机的量子比特却可以同时处于多个状态,这种被称为"量子叠加态"的特性,使得它的计算能力呈指数级增长。

放眼全球,各国在量子计算领域展开了激烈竞争。中国从零起步,在潘建伟团队的带领下,经过不懈努力,成功研发出了九章系列量子计算机。从最初的20个光子输入,到如今可以操控255个光子,九章三号的计算能力已经是九章二号的100万倍。相比之下,美国仅能控制59到85个光子,这场量子竞赛已经悄然易主。

量子计算机的发展被划分为三个阶段:50-100个量子比特的专用计算机、数百个量子比特的通用计算机,以及控制万个以上量子比特的可编程计算机。中国已经稳步迈入第二阶段,而距离控制1000个光子的里程碑也指日可待。这是一场改变未来的竞赛,中国正在以惊人的速度向前奔跑。

古人云:"天道酬勤"。中国科研人员从最初4%的探测效率,提升到如今98%的惊人水准,这背后凝聚着无数科研人员的心血与智慧。当前,全球每两年产生的数据量就会翻一番,面对这样的数据洪流,量子计算机的重要性愈发凸显。

试问:当中国在量子计算领域取得如此巨大突破时,我们是否应该思考,下一个颠覆性的技术革命,会在哪个领域爆发?