下一代最強算力？ 浙大科創(chuàng)青年P(guān)I帶你暢想量子計算，在未來生活節(jié)擁抱未來

量子到底有多火？

在《三體》小說第一部里，就有關(guān)于量子感應(yīng)的篇章。

隨著今年諾貝爾物理學(xué)獎揭曉，“量子糾纏”再度成為熱門話題。三位量子物理學(xué)家的工作“為量子技術(shù)的新時代奠定了基礎(chǔ)”。

當(dāng)我們揭開宏觀世界的面紗，深入微觀世界，世界正以一種全新的方式被打開。

這次未來生活節(jié)，來自浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心的求是科創(chuàng)學(xué)者、量子計算創(chuàng)新工坊青年P(guān)I郭秋江，分享了關(guān)于量子計算的未來暢想， 這也是“科技成果科普發(fā)布”第三次登錄未來生活節(jié)。

量子到底有多神奇？

“摩爾定律已經(jīng)失效！”

“傳統(tǒng)經(jīng)典計算機的發(fā)展已經(jīng)可以看得見盡頭”，越來越多人開始持有這樣的觀點。

未來的計算工具會是什么？什么是下一代的最強算力？

郭秋江在現(xiàn)場給出了答案——量子計算。

什么是量子計算？

其實，量子計算中的“量子”代表的是“量子力學(xué)”，而量子計算，通俗來說，就是利用量子力學(xué)原理調(diào)控信息單元進行計算的技術(shù)。

科學(xué)家們相信，量子計算天然地具有“量子優(yōu)越性”，即對于特定任務(wù)，量子計算能夠輕易解決，而現(xiàn)有的任何經(jīng)典計算機運用任何已知算法，都不能在可接受的時間內(nèi)完成。

根據(jù)理論設(shè)想，如果擁有一臺量子計算機，利用量子疊加、量子糾纏等特性，其計算能力隨著可操縱的粒子數(shù)呈現(xiàn)出驚人的雙指數(shù)增長。

也就是說，很多當(dāng)初無法想象的計算難題，都有望在量子計算中找到解決方案。

而就在離發(fā)布現(xiàn)場幾公里的地方，郭秋江所在的浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心，就有一臺超導(dǎo)量子計算原型機。在機器內(nèi)部，溫度趨近于絕對零度。這種溫度下，量子芯片處于神奇的超導(dǎo)狀態(tài)。但也正是在那里，量子計算正改變著我們的世界，奔騰著未來的無限可能。

量子計算到底可以用來干什么？

在人類探索未知的道路上，量子計算正在成為獨特而強大的工具。

未來，量子計算不僅可以用于機器學(xué)習(xí)、基礎(chǔ)物理研究、量子化學(xué)，還能夠在數(shù)據(jù)搜索和最優(yōu)解問題等方面大顯身手。

以未來生物制藥應(yīng)用為例，根據(jù)波士頓咨詢公司估計，發(fā)現(xiàn)下一代青霉素所需的算力，經(jīng)典計算機需要10的86次方個晶體管，就像宇宙中的原子那么多。而量子計算機，可能只需要286個完美的量子比特就可能完成。

去年，郭秋江所在的超導(dǎo)量子計算研究團隊首次發(fā)布了“莫干1號”“天目1號”超導(dǎo)量子芯片及相關(guān)學(xué)術(shù)成果，并在今年7月發(fā)布“天目1號”超導(dǎo)量子芯片系列應(yīng)用成果。兩項最新研究成果的發(fā)布，標志著浙江在探索新奇物質(zhì)、構(gòu)建量子計算科研生態(tài)等方面實現(xiàn)了新的突破。

比如，“天目1號”超導(dǎo)量子芯片在超導(dǎo)量子芯片上首次采用全數(shù)字化量子模擬方式展示了一種全新的物質(zhì)——拓撲時間晶體，解開了世界科學(xué)家都高度關(guān)注的科學(xué)問題，該成果已亮相學(xué)術(shù)頂刊《自然》（Nature）雜志。

在發(fā)布的結(jié)尾，郭秋江跟大家分享了這樣一句話，“我們往往高估一兩年的發(fā)展，而低估未來十年的變化?！?/p>

確實，在10年之前，我們不會想到短視頻會成為新一代的傳播方式，也不會想到自己可能會去購入一輛新能源汽車。而人類擁有計算機的時間只有不到一個世紀，大約是我們作為一個物種在這個星球上存在的時間的1/250,000。未來到底會怎么樣？我們可以一起期待！

記者 季韜、翁丹妮 攝影 金靜馨