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全球多国加入量子计算竞争

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:近年来,多个国家投入巨资启动量子计算研发。2017年10月,美国国会举办听证会,讨论如何确保“美国在量子技术领域的领先地位”。欧盟从2018年开始,投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国在牛津大学等高校建立量子研究中心,投入约2.5亿美元培养人才。中科大副研究员、科技与战略风云学会会长袁岚峰表示,算法的演进将深刻影响量子计算“战局”。

全球多国加入量子计算竞争

尽管还未实现量子称霸,但主流观点认为,量子霸权时代必然会到来,这是一场谁都输不起的竞争。

在信息时代,量子计算技术一旦突破,掌握这种能力的国家,会在经济军事、科研、安全等领域迅速建立全方位优势。

“如果说传统计算机是机关枪,量子计算机就像核武器。”中科院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟说。

美国马里兰大学教授克里斯托弗·门罗表示,“谁先开发出量子计算机,没有的国家,就有可能经历一场国家安全噩梦。”

近年来,多个国家投入巨资启动量子计算研发。

2017年10月,美国国会举办听证会,讨论如何确保“美国在量子技术领域的领先地位”。IBM投入30亿美元研发量子计算等下一代芯片,微软公司与多所大学共建量子实验室。

欧盟从2018年开始,投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国牛津大学等高校建立量子研究中心,投入约2.5亿美元培养人才。荷兰向代尔夫特理工大学投资1.4亿美元研究量子计算。

▲ 2017年1月19日,在加拿大温哥华科学馆,人们参观量子科学展。量子科学展是加拿大为庆祝建国150周年举行的全国性科学展览之一。(新华社发 梁森摄)

▲ 2019年6月17日,在德国法兰克福,一名参观者在第34届国际超级计算大会中科曙光展台前参观新一代硅立方高性能计算机。该计算机采用全浸没式相变液冷技术,由中科曙光自主研制,通过计算、网络、存储、节能等各个环节的技术创新,实现了综合性能的大幅跃升。(新华社记者 逯阳摄)

▲2019年6月18日,在德国法兰克福,一名工作人员在第34届国际超级计算大会中科曙光展台前操作新一代硅立方高性能计算机。该计算机采用全浸没式相变液冷技术,由中科曙光自主研制,通过计算、网络、存储、节能等各个环节的技术创新,实现了综合性能的大幅跃升。(新华社记者 逯阳摄)(www.xing528.com)

▲ 俄罗斯量子中心量子光学科研人员在实验室内进行科研活动。(新华社外代图片 北京2014年1月28日)

▲ 瑞典皇家科学院将2012年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家塞尔日·阿罗什和美国物理学家戴维·瓦恩兰,以表彰他们在量子物理学方面的卓越研究。(新华社记者 刘一楠摄)

日本计划10年内在量子计算领域投资3.6亿美元。加拿大已投入2.1亿美元资助滑铁卢大学的量子研究。澳大利亚政府、银行等出资8300万澳元在新南威尔士大学成立量子计算公司。

▲▼ 一个国际研究团队日前在美国《科学》杂志上发表论文说,他们发明了一种微型“量子透镜”,能够高效控制和检测光束中的量子信息,助力量子计算机与通信网络间的信息传输。这种新型透镜厚度约为头发丝的百分之一,具有硅纳米结构组成的“超表面”,可实现对多个光量子同时成像,以便解读出光束中的量子信息。这是2018年9月10日,论文第一作者、澳大利亚国立大学非线性物理中心博士生王凯在澳大利亚国立大学实验室拿着“量子透镜”样品。(新华社发 兰农·哈利摄)

各国攻关量子计算机的战略已经明确,但实现路径并不相同。目前在超导、半导体、光量子、超冷原子等多条技术路线上推进。

“将来哪条路线能实现通用量子计算机,鹿死谁手还未可知。”郭光灿说。

量子算法是另一个不确定因素。要发挥量子计算机性能,必须针对不同问题设计算法,目前国际上已在因数分解和无结构数据库搜索两个方面取得进展。

“依靠因数分解能力,将来可以破解广泛应用的加密算法RSA,那么无论是信用卡支付宝,还是正在兴起的区块链技术,都将被极大地动摇。”中科大副研究员、科技与战略风云学会会长袁岚峰表示,算法的演进将深刻影响量子计算“战局”。

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