คอมพิวเตอร์ ทำความเข้าใจการแนะนำตนเองของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

คอมพิวเตอร์ ก่อนที่คุณจะรู้ว่าคอมพิวเตอร์ได้กลายเป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในบ้านของผู้คน ใช้สำหรับทำงานหรือความบันเทิงในยุคข้อมูลข่าวสารที่มีเครือข่ายขั้นสูง ชีวิตสมัยใหม่นั้นแยกออกจากคอมพิวเตอร์ไม่ได้ แน่นอน การพัฒนาคอมพิวเตอร์จะไม่หยุดอยู่แค่นั้นนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเวอร์ชันที่ก้าวหน้ากว่า เช่น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ในหมู่พวกเขา พลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์หลายพันล้านเท่า ซึ่งน่าประหลาดใจจริงๆการเกิดขึ้นของจิ่วจาง 2.0 และซูฉงจื้อ 2 ของจีนถือเป็นอีกหนึ่งความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ในด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์ การดำรงอยู่ของพวกเขาหมายความว่าจีนได้รับพลังควอนตัมโดยพฤตินัยหรือไม่

แผนที่ทางกายภาพของจิ่วจาง-2 แสงรบกวนควอนตัม การแนะนำตัวเองของคอมพิวเตอร์ควอนตัม คนส่วนใหญ่เคยได้ยินแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ เช่น คอมพิวเตอร์เทียนเหอ-1 ของจีน และคอมพิวเตอร์ยูจีน ของยุโรป ซึ่งดูเหมือนจะไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์เลย และพวกมันครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่อย่างน่าอัศจรรย์

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ฟล็อปส์เทียนเหอ-1 แม้ว่าประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์จะทรงพลังมากอยู่แล้ว ความเร็วในการคำนวณโดยเฉลี่ยอาจสูงถึงกว่า 10 ล้านการดำเนินการต่อวินาทีแต่ก็ยังไม่มี นอกจากนี้ ในช่วงที่คอมพิวเตอร์ถือกำเนิดขึ้นในทศวรรษที่ 1980 นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งคำถามว่า กฎของมัวร์กำลังจะถึงจุดสิ้นสุดหรือไม่ คอมพิวเตอร์ควอนตัม จะเป็นคำตอบสำหรับคำถามนั้น

แผนภาพแนวคิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัม ปรากฏว่าพื้นฐานของกฎของมัวร์ คือการปรับปรุงการรวมชิปอิเล็กทรอนิกส์อย่างต่อเนื่องบนพื้นผิว นี่ไม่ใช่ปัญหาแต่เมื่อการรวมชิปเพิ่มขึ้นความร้อนที่มากขึ้น จะถูกแปลงจากบิตที่มากขึ้น การทำหายในที่ทำงานอาจไหม้ได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโน้ตบุ๊กที่ทำงานด้วยความเร็วสูงจึงสามารถใช้เป็นเครื่องอุ่นมือได้

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงชี้ว่าหลังจากกฎของมัวร์หมดอายุลง หากมนุษย์ต้องการเพิ่มความเร็วในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ พวกเขาต้องพยายามสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม คอมพิวเตอร์ดังกล่าวทำงานตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม และหน่วยปฏิบัติการพื้นฐานของมันคือคิวบิต ซึ่งสามารถอยู่ในหลายสถานะในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้สถานะไบนารีของคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมจะเป็นสไปค์อย่างไม่ต้องสงสัย

แผนภูมิเปรียบเทียบควอนตัมคอมพิวเตอร์ และคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม จะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมาก เมื่อรวมกับกลศาสตร์ควอนตัมที่มีมนต์ขลัง ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นจึงเป็นธรรมชาติที่ไม่มีใครเทียบได้กับอุปกรณ์แบบดั้งเดิม ด้วยความสามารถในการประมวลผลข้อมูลอันทรงพลัง คอมพิวเตอร์ควอนตัมจึงมีตลาดที่กว้างขวางในหลายสาขา เช่น การพยากรณ์อากาศ การวิจัยและพัฒนายา และการจัดตารางการจราจร

ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงกลายเป็นฮอตสปอตการวิจัย จิ่วจาง-2 ของประเทศของเราและจู ฉงจือ-2 เกิดขึ้นภายใต้ความคาดหวังดังกล่าว พวกเขาแข็งแกร่งแค่ไหน มันจะเร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์หลายพันล้านเท่าจริงหรือจิ่วจาง-2 จู ฉงจือ-2 อันดับแรก ขอแนะนำจู ฉงจือ-2 ซึ่งเป็นต้นแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมออปติกของจีนรุ่นอัปเกรดและความเร็ว

จิ่วจาง-2 พลังการคำนวณได้รับการปรับปรุงอย่างมาก อันที่จริง เมื่อเก้าบทแรกถือกำเนิดขึ้น ทุกคนต่างภูมิใจมาก แต่นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์จีน และสถาบันนวัตกรรมสารสนเทศควอนตัม แห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนเชื่อว่านั่นยังไม่เพียงพอ จากนั้นพวกเขาก็ปรับปรุงและยกระดับจิ่วจ่าง และทำให้ จิ่วซางหมายเลข 2 สูงขึ้นในที่สุด และการแสดงก็เกิดขึ้นอย่างราบรื่น

หลู่เฉาหยาง สถาบันข้อมูลควอนตัมสถาบันวิทยาศาสตร์จีน กล่าวในการให้สัมภาษณ์ว่า ได้รับแรงบันดาลใจจากแนวคิดของเลเซอร์ โดยใช้ การขยายรังสีกระตุ้น เราได้ปรับปรุงแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมที่ผลิตโฟตอนสามเท่า ที่สำคัญ ตัวบ่งชี้ยังเพิ่มขึ้นจาก 63 เปอร์เซ็นต์ เป็น 92 เปอร์เซ็นต์

ภาพถ่ายทดลองจิ่วซาง ครั้งที่ 2 นอกจากนี้ ทั้งวงจรการแทรกสอดควอนตัมหลายโฟตอนและจำนวนโฟตอนที่ตรวจพบของจู ฉงจือ-2 เพิ่มขึ้น อดีตได้เพิ่มขึ้นจาก 100 มิติก่อนหน้าเป็น 144 มิติ และหลังมีถึง 113 มิติ ซึ่งเป็นผู้นำระดับในกรณีของประสิทธิภาพพื้นฐานที่ดีกว่าจู ฉงจือ-2 ยังมีฟังก์ชันที่ตั้งโปรแกรมเฟสได้ แม้แต่ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่มีพารามิเตอร์ต่างกันก็สามารถแก้ไขได้อย่างราบรื่น

แน่นอนว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือความเร็วในการคำนวณ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ ความเร็วในการประมวลผลของจู ฉงจือ-2 ในการสุ่มตัวอย่างแบบเกาส์เซียนโบส นั้นเร็วกว่าของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ นับพันล้านครั้งที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ หลายเครื่อง นี้ถูกบดขยี้ลงในดินโดยตรง

แผนภาพอุปกรณ์โดยรวมของจิ่วจาง-2 ต่อไปเรามาพูดถึงจู ฉงจือ-2 กัน ต้นแบบคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดของจู ฉงจือ เมื่อเทียบกับความเร็วในการอัปเกรดของจิ่วจาง-2 แล้ว ความเร็วในการอัปเกรดของจู ฉงจือ นั้นเร็วกว่ามาก รุ่นอัพเกรดของจู ฉงจือ-2 ใช้เวลาผลิตครึ่งปี เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อนหน้าจู ฉงจือ-2 ได้รับข้อมูลความหนาแน่นสูง 66 บิตและวิธีการอ่าน 11 วิธี ทำให้มิติพื้นที่สถานะสูงสุดถึง 1,019

อย่างไรก็ตาม ในแง่ของความเร็วจู ฉงจือ-2 ไม่เร็วเท่าจิ่วจาง-2 และเร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพียงประมาณ 10 ล้านเท่าในการประมวลผลปัญหาการสุ่มตัวอย่างวงจรควอนตัม อย่างไรก็ตาม มันจัดอันดับ Sycamore ของกูเกิลอยู่ห่างออกไปไม่กี่ช่วงตึกในแง่ของความยากในการคำนวณ ในเรื่องนี้ โจว เสี่ยวโป ศาสตราจารย์แห่งสถาบันนวัตกรรมควอนตัม มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน

กล่าวว่าปัจจุบันทีมวิจัยกำลังทำการทดลองที่มีรายละเอียดมากขึ้นและทำลายสถิติอย่างต่อเนื่อง 5 ปีต่อมา เราหวังว่าในที่สุด พัฒนาคิวบิตพร้อมการป้องกันการแก้ไขข้อผิดพลาด และนำไปใช้งานทั่วไป การประมวลผลแบบควอนตัมที่ทนทานต่อความผิดพลาด

โพรเซสเซอร์ควอนตัม จู ฉงจือ-2 สรุปแล้วประสิทธิภาพของจู ฉงจือ-2 และซู่ฉงจื้อ-2 นั้นดีที่สุดในโลก และแม้แต่การมีอยู่ของจู ฉงจือ-2 ก็ได้ทำให้เทคโนโลยีการจัดการควอนตัมแสงฟื้นขึ้นมาในระดับสากล และได้รับการยอมรับอย่างสูง นักวิทยาศาสตร์นานาชาติ ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์ควอนตัมที่มีชื่อเสียงอย่างแบร์รี แซนเดอร์ส ยกย่องว่ามันเป็นความก้าวหน้าที่น่าประทับใจ เมื่อได้ยินข่าวนี้

ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของจู ฉงจือ-2 นับเป็นครั้งแรกที่จีนแซง กูเกิลในด้านควอนตัมคอมพิวติ้งตัวนำยิ่งยวด ถือเป็น เหตุการณ์สำคัญ ชิปคิวบิตตัวนำยิ่งยวดสองมิติของจู ฉงจือ-2 กรณีนี้แสดงว่าประเทศเราบรรลุผลแล้ว แต่จริงๆแล้วผลออกมาดีมาก แต่ยังไม่ถึงจุดที่จะบรรลุควอนตัมสูงสุด นี่เป็นเพราะประเทศต่างๆทั่วโลกได้ทำการวิจัยด้าน คอมพิวเตอร์ ควอนตัมอย่างแข็งขันในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ในกรณีนี้ ความก้าวหน้าในการวิจัยของทุกคนไม่แตกต่างกันมากนัก และในกระบวนการไล่ตามกัน พวกเขามักจะเกินหน้ากัน แนวโน้มการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั่วโลก เราได้กล่าวถึงปัญหานี้ในบทความก่อนหน้านี้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม นี่เป็นเพราะคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประสิทธิภาพที่ทรงพลังและความสามารถในการประมวลผลข้อมูลที่ทรงพลัง ปัจจุบันเป็นยุคข้อมูลข่าวสาร เทคโนโลยีสารสนเทศ นี้ย่อมดึงดูดความสนใจ

ภายใต้สถานการณ์ดังกล่าว การคำนวณด้วยควอนตัมได้กลายเป็นกลยุทธ์ระดับสูงของทุกประเทศ รับข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจ การทหาร และความมั่นคงทั่วโลก บางคนถึงกับคิดว่าการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลนั้นมีประสิทธิภาพจริงๆในเรื่องนี้ ประเทศต่างๆกำลังส่งเสริมโครงการวิจัยและปรับใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างแข็งขัน พยายามอย่างแข็งขันเพื่อให้ได้ ความได้เปรียบทางควอนตัม มากขึ้น

ความได้เปรียบด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมของกูเกิล ยกตัวอย่าง สหรัฐอเมริกา พวกเขาเป็นประเทศแรกในโลกที่รวมเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัมไว้ในยุทธศาสตร์ของรัฐบาลแห่งชาติ กระทรวงกลาโหมและพลังงานมีความสนใจในการคำนวณควอนตัมมาก แต่ยังสนับสนุนให้หลายๆคนในสาขานี้สร้างโครงการเพื่ออำนวยความสะดวก แอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์ก่อนกำหนด

บทความที่น่าสนใจ : บาดาลมาเรียนา บาดาลกำลังมีน้ำทะเลจำนวนมากถึง3พันล้านตันต่อปี