1、中國成為全球第二個實現(xiàn)量子優(yōu)越性的國家,此前,中國發(fā)射了全球首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號”,并開通了世界第一條量子保密通信干線——“京滬干線”。
2、當量子技術大規(guī)模商用后,未來會怎樣?你可能不會再為信息安全、數(shù)據(jù)泄露而犯難,也不會抱怨預測不準確的天氣預報。
一沙一世界。你可以從一粒沙中窺見整個世界,你也可以從物理世界的最小能量單位——量子中感受未來全球科技的變遷。
量子時代正在走近。北京時間12月4日,中國科學技術大學教授潘建偉、陸朝陽等學者組成的研究團隊與中國科學院上海微系統(tǒng)所與信息技術研究所、國家并行計算機工程技術研究中心合作,構建了76個光子的量子計算原型機“九章”,相關研究成果發(fā)表于《科學》雜志。
據(jù)悉,九章針對高斯波色采樣問題,處理5000萬個樣本只需200秒,而目前世界最快的超級計算機處理相同問題需要6億年。
由此,中國首次實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”,成為全球第二個實現(xiàn)量子優(yōu)越性的國家。
而在2016年至2017年間,中國分別發(fā)射了全球首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號”,并開通了世界第一條量子保密通信干線——“京滬干線”,預示著中國在量子通信方面處于世界領先地位。
對很多人而言,量子神秘又耳熟能詳。如今,這項前沿技術正成為“國之重器”。10月16日,第十九屆第二十四次中央政治局集體學習會議的議題正是“量子科技研究和應用前景”。
據(jù)《IT時報》記者了解,目前國內(nèi)量子通信主要運營于政務等領域,并有望在“十四五規(guī)劃”期間走進C端,而量子計算方面,中國與美國、德國等多國間的競爭已拉開序幕,但距離量子通用計算機的誕生還需要等待新材料、新技術的同步發(fā)展。
01計算與通信
量子技術的“矛”與“盾”
“沒有人能真正理解量子力學。”1964年,物理學家理查德·費曼如是說。
這個奇異的微觀世界,無法用經(jīng)典物理理論解釋。量子作為物理世界的最小能量單位,具有不可分割性。當一對量子發(fā)生糾纏時,兩者無論分離多遠,只要一方運動發(fā)生改變,另一方同步做出相應變化。
與此同時,不同于宏觀世界中,你可以通過物體的速度測量出其對應位置,量子則具有測不準特性。你不可能同時知道一個量子的位置和速度數(shù)據(jù)。
量子不可分割、不可復制、測不準的特性,構成了量子通信的基礎。
“量子通信本質(zhì)上是量子密鑰的傳輸,利用量子糾纏可以將量子信息傳輸?shù)搅硪粋€地點,而不是傳送信息載體本身,一旦密鑰被竊聽,便會馬上被發(fā)現(xiàn),屬于被嚴格證明的‘無條件安全通信方式’。”潘建偉公開表示。
已有的通信加密方式主要依賴計算復雜性,但無法避免被竊聽。這也是為什么發(fā)生銀行卡被盜刷、賬號被盜用等情況時,通常事后才能發(fā)現(xiàn)問題。
量子加密通信能有效避免上述情況。任何竊聽、復制、測量行為,都會改變量子狀態(tài),被通信雙方所獲知,從而可以切換傳輸路徑,防患于未然。
如果說量子加密通信是為了鑄成一道安全盾牌,那么,量子計算則是為了破解密碼。
你一定聽說過“虐貓達人”薛定諤的實驗:把一只貓被放在裝有鐳和氰化物的密閉容器,如果發(fā)生衰變會打碎氰化物瓶子,貓會死亡,反之貓會存活。在沒有打開容器前,貓會處于生和死疊加狀態(tài)。
如果說,現(xiàn)有計算機以0和1