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超越美国、加拿大,中国先达到「人类量子计算研究」第二步,祝贺!

2024-07-13科技

又一个让全体中国人,乃至令世界人民感到震撼的科研成果出来啦!中国科学报刊文:由中科大的潘建伟院士、陈宇翱、姚星灿、邓友金教授等人构建的量子模拟器,首次验证了反铁磁相变。

潘建伟院士团队工作的量子创新研究院的实验室里,存在着一台涉及「激光、真空、电子学等不同门类的,由数千个器件组成的特殊科学装置」,名称是:求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器。

又叫「天元」量子模拟器,名称很霸气吧。科学术语嘛,似乎看起来难懂哈!这里面的「费米子哈伯德模型」,是以英国科学家约翰·哈伯德命名的,描述晶格中电子运动规律的简化模型。

这个模型的意义主要是:有希望通过大量的实验来解决高温超导机理,这一困扰物理学界近40年难题的核心物理模型。也就是高、大、上,看起来很厉害的样子。

这么厉害的科学研究,被我国科学家率先利用超冷原子量子模拟器完成了,而且是「以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变」,并将成果发布在【自然】杂志了。

报道称,【自然】杂志审稿人对该项科研成果给予了高度赞誉,声称: 中国科学技术大学的这项工作有望成为现代科技的里程碑 ,是特别重大的突破,是全球众多科研工作者期待已久的成就……

中国,率先达到「量子计算机」的第二步

数年前,南生曾看过这样的科普文章,将人类实现量子计算的研究分成三个步骤,分别是:超越经典计算机从而实现「量子计算优越性」,实现专用的量子模拟机,成功制造出真正通用的量子计算机。

第一步,实现「量子计算优越性」的含义是:不要求人类制造出完全超过现有经典计算机,特别是经典超级计算机的所有功能,只需要能表现出「在特定问题上,实现超越的计算性能」即可。

意思就是让各国科学家向全社会证明,量子计算的确拥有优越性,表明该项研究在推进人民币科技发展方面的巨大潜能。这样就可以方便拿经费嘛,这种跨时代的研究不可能立刻出成果,先打个样……

这个第一步,中国、美国、加拿大、日本等国都已实现了。其中,我国有「九章」系列、「祖冲之号」系列量子计算原型机,美国有谷歌公司「悬铃木」系列量子计算原型机,且美国还稍胜一筹。

第二步,还是不指望建成真正以上的量子计算机,而是先搭建拥有「专用用途的量子模拟机」。还是不能通用,针对不同用途需求,由各国科研团队建设专门的量子计算机器。这一步,我国科学家率先实现了。

率先的意思,大家都懂哈,就是:中国超过了美国,率先达到了「人类量子计算研究」领域的第二步。这就是【自然】杂志审稿人给予高度评价的原因,不仅是中国的进步,也是人类的进步。

中科大的这个「最新构建的量子模拟器」能同时操控大约80万个格点,在人类历史上「首次验证了费米子哈伯德模型包括掺杂条件下的反铁磁相变」,证实了可以构建某类特殊的量子模拟机。

第三步,就是在各种专用用途的量子计算机的成果上,最终完成通用型的量子模拟器,这才算是真正以上的量子计算机。这一阶段的研究难度最大、未知程度最高。本文由南生撰写,欢迎转发、评论、留言和分享!