量子計(jì)算機(jī)以其驚人的計(jì)算速度和性能被認(rèn)為即將顛覆現(xiàn)有的普通計(jì)算機(jī)，“量子芯片”作為量子計(jì)算機(jī)的“大腦”，是體現(xiàn)和普通計(jì)算機(jī)差異的核心。目前，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)都開始對(duì)這一領(lǐng)域展開了研究，而中國(guó)也無(wú)疑已經(jīng)走在了前列。

圖為中國(guó)科技大學(xué)量子實(shí)驗(yàn)室的量子芯片外圍電路，量子芯片為黑色部分

根據(jù)央視新聞報(bào)道，中國(guó)科技大學(xué)量子實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研發(fā)了半導(dǎo)體量子芯片，而這款量子芯片研制成功就意味著可以實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算和信息處理，這款半導(dǎo)體量子芯片已經(jīng)在該實(shí)驗(yàn)室得到了展示，不過(guò)目前還不清楚這款量子芯片的具體信息。

除了計(jì)算部分，該實(shí)驗(yàn)室的量子存儲(chǔ)也取得了新的進(jìn)展，即固態(tài)量子存儲(chǔ)器。據(jù)了解，下圖這款三明治型的固態(tài)量子存儲(chǔ)器在低溫有磁場(chǎng)的輔助設(shè)備中才能工作。

固態(tài)量子存儲(chǔ)器

中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員周宗權(quán)表示，“目前實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究方向是，要把這個(gè)量子存儲(chǔ)器做小做得齊整化，以延長(zhǎng)它的壽命，最終我們希望做成一個(gè)像經(jīng)典的便攜式U盤一樣方便使用的器件，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子態(tài)量子信息的傳輸。”

那么量子計(jì)算到底牛在哪？

眾所周知，量子是最小的不可分割的能量單位，而1個(gè)量子位同時(shí)有0和1兩個(gè)狀態(tài)，相應(yīng)的N個(gè)量子位可同時(shí)存儲(chǔ)2的N次方個(gè)數(shù)據(jù)。所以，量子計(jì)算機(jī)操作一次的效果和普通電子計(jì)算機(jī)要進(jìn)行2的N次方次操作的效果等同，換言之量子計(jì)算能一次完成2的N次方個(gè)數(shù)據(jù)的并行處理，這樣的并行計(jì)算速度完全可以秒殺傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦表示，“量子計(jì)算機(jī)是一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，一旦成功研發(fā)，就可以破解現(xiàn)在所有的密碼，另外它還可以解決大數(shù)據(jù)等等問(wèn)題。”

當(dāng)然，目前量子技術(shù)還主要處于實(shí)驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)商用還有很長(zhǎng)的路要走。

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