中国量子计算机比美国快100亿倍,别忘了曾经的冷眼和屈辱

中国量子计算机“九章”问世,比目前世界上最快的超级计算机快100万亿倍,比美国推出的“悬铃木”快100亿倍,美国媒体说:中国不可怕,可怕的是他们的量子计算机!

什么是量子计算机?

我们先从我们手头用的计算机说起,跟量子计算机相比,我们用的,科学家称之为经典计算机。

经典计算机信息运算的原理简单说就是0和1,每个信息要么代表0,要么代表1。

中国量子计算机比美国快100亿倍,别忘了曾经的冷眼和屈辱

我拿一个硬币往上丢,翻开来不是正面就是反面,这是基础物理。可是量子它不是,它是可以处于正和反之间,也就是除了0和1,他还有很多很多种可能。这个叫叠加态!

什么是叠加态?

只有0和1,不是正就是反,就两个人干活;但是量子计算机每一步可以做到2的2次方,也就是4次运算,那50步呢?2的50次方=1125899906842624(1125亿亿)

就是说,一个孙悟空打不过,他就拔了一根寒毛,变出了两个孙悟空,这两个孙悟空又各自拔了一根寒毛,各自变出了两个孙悟空,这就是四个了,四个孙悟空又各自拔了一根寒毛,然后就是八个,再拔再变再拔再变再拔再变……1125亿亿个孙悟空同时帮你打妖怪,你说厉不厉害?

这个就是叠加态。

放到现实生活中来说,有一个密码,我要破解!密码就是16个数字里面的其中的一个数字,我要去破解密码运气好,我一试就试出来了,但是如果运气不好,那我要试16次,一个一个试嘛!

但量子计算机不是,它存在叠加态,你可以把它想象成是同时派出了16个孙悟空,同时去帮你试密码,试完以后同时回来报告,第一时间告诉你哪个数字是对的!

九章速度有多快?

在处理大量样本的时候,“九章”每200秒可以处理5000万个样本,每10小时可以处理100亿个样本。而传统的超级计算机处理,需要1200亿年,而现有宇宙自形成起至今才有123亿年,可能算到宇宙毁灭也算不完。

美国推出了“悬铃木”量子计算机,具有53个光子,而中国的“九章”具有76个光子,所以我们要比美国快100亿倍。

而且,美国“悬铃木”要在零下273.12度的超低温度下运行,而中国的“九章”则可以在常温下完成海量样本的分析。

遥不可及的梦想

这些让国人热血喷张的数字背后,是中国几代人热泪盈眶的艰辛与努力,包括曾经遭遇的嘲讽与屈辱:

电影《横空出世》中有这样一个片段,数百位科学家一边啃着馒头咸菜,一边聚精会神地拨打着算盘,墙上高高写着的标语是“自己动手,从零开始”。

那是在并不遥远的上个世纪60年代,我们中国人曾用算盘来计算原子弹原理与数据验证,别说原子计算机了,就是超级计算机,对那个时候的中国人而言,也是遥不可及的梦想。

玻璃房子的故事

1976年末,即将卸任的美国总统福特意外签发了两台入门级超级计算机对华出口许可,以此表达对中国的善意,那是中国第一次有机会接近世界水平的高速计算设备。

但是,美方对这两台设备的性能做了降级处理,而且要求,这两台计算机只能用于中国石油地质勘探部门的数据处理。

为了防止中方将超算用于其他领域,甚至把计算机锁在了玻璃房里,机房钥匙由美方人员掌管,上机需要美方人员审核监督。

中国又从日本购入了3台大型计算机,同样,日方大幅降低了计算机的性能,而且要求只能用于气象预报工作,同样安排日方人员值守机房,计算机必须锁在玻璃房子里……

这叫“玻璃房子的故事”,这是中国计算机行业的科研人员都知道的一个故事,不止一次有前辈在媒体中说:“玻璃房子的故事”,那是一种耻辱。”

玻璃房子的故事激励了一代中国计算机科研人员,中国人深刻意识到买现成的、一步到位是不切实际的幻想,自力更生是唯一出路。

摘掉耻辱自主开发

中国科研人员为了摘掉这顶耻辱的帽子,从90年代开始发奋图强,开发自己的超级计算机。

1983年,中国第一台亿次超级计算机“银河一号”问世,这标志着中国成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和制造超级计算机的国家。

2009年,中国新一代千万亿次级超级计算机天河一号问世,使中国成为美国之后、全球第二个能够制造千万亿次超算的国家。

2015年,世界超级计算机TOP500排行榜榜首的中国天河二号正准备将计算性能再次翻番,这个时候,美国商务部突然发布公告,决定禁止向中国出售英特尔芯片。

然而,这次对中国超级计算机的“定点打击”并没有起到美国人预想的作用。就在第二年,2016年6月,天河二号超算失去了超算排行榜的王座,但接替它的却仍然是一台中国超算——神威·太湖之光。

更重要的是,神威·太湖之光没有使用美国CPU、GPU部件,而是使用自主知识产权的SW26010处理器。美国的制裁长臂已经“鞭长莫及”。

同时,TOP500超算榜单上榜的中国超算一共达到了167台,超过了美国的165台。

2020年12月,“九章”量子计算机成果问世,比美国的“悬铃木”速度要快百亿倍,继美国之后,成为全球第二个完成“量子优越性”的国家。

中国量子计算机比美国快100亿倍,别忘了曾经的冷眼和屈辱

对此,西方媒体感慨道:这是跨时代的成果。

跨时代的成果,嫦娥登月、人造太阳、量子计算机,我们在经过近50年的蛰伏后,在一批批科学家默默攻坚下,我中国技大爆发的时代已经来临,我们相信,卡脖子的问题必将一个一个得到解决,中华民族必将迎来伟大复兴。

发布于 2024-02-22 11:35
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