眾所周知,目前的硅基芯片,其實(shí)已經(jīng)快發(fā)展到物理極限了。
畢竟工藝馬上就要進(jìn)入2nm,而原子也是有大小的,不可能無限縮小下去,接下來微縮越來越困難了,制造成本越來越高,性價(jià)比不高了。
于是科技界將目光瞄向了其它領(lǐng)域,比如碳基芯片,石墨烯芯片、量子芯片等。
特別是在2019年,谷歌推出了一臺(tái)擁有53個(gè)量子比特(qubit)的量子芯片Sycamore后,量子計(jì)算開始狂飆,在全球掀起一股計(jì)算革命,淘汰掉傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)。
不過量子計(jì)算看似美好,實(shí)際真正落地并不容易,離真正商用還有很遠(yuǎn)的距離,更多的還只是在實(shí)驗(yàn)室測試。
而要實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算,科學(xué)界也將其分為三步,只有實(shí)現(xiàn)第三步,才是真正商用,前面的都還只是基礎(chǔ)。
這三步分別是:
1、實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性,即量子計(jì)算機(jī)對(duì)特定問題的計(jì)算,超過超級(jí)計(jì)算機(jī),目前這一目標(biāo),很多國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,比如美國、中國、加拿大等。
2、實(shí)現(xiàn)量子專用模擬機(jī),用于特定領(lǐng)域的研發(fā),比如化學(xué)、藥品、物理等等,預(yù)計(jì)需要5-10年。
3、量子計(jì)劃真正商用,用于通用計(jì)劃,預(yù)計(jì)這一目標(biāo)需要15-20年。
目前幾乎所有的國家都處在第一步,即證明了量子計(jì)算的優(yōu)越性,且在實(shí)驗(yàn)室中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)的超越,然后開始研究第二步,那就是部分特定領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)專用研發(fā)。
而近日,有消息傳出,潘建偉院士團(tuán)隊(duì)工作的量子創(chuàng)新研究院的實(shí)驗(yàn)室里,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第二步,推出了一臺(tái)“求解費(fèi)米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器”。
這其實(shí)就是已經(jīng)用量子計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了特定領(lǐng)域的研究,這個(gè)量子計(jì)算機(jī),用于解決“高溫超導(dǎo)機(jī)理”問題,而這也是全球首次用量子計(jì)算來研究解決特定的物理問題。
很明顯,在量子計(jì)算里面,我們已經(jīng)走到了第二步,真正領(lǐng)先全球了。
事實(shí)上,中國量子計(jì)算,一直是全球領(lǐng)先的,2020年的時(shí)候,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉研究團(tuán)隊(duì),就成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。
“九章”比谷歌的那臺(tái)53個(gè)比特量子的量子計(jì)算原型機(jī)“Sycamore”快一百億倍,目前依然是全球最快的量子計(jì)算機(jī)。
所以這次潘建偉團(tuán)隊(duì)再接再厲,搞定第二步,也就不再讓人意外了。
當(dāng)然,量子計(jì)算離全面商用普及還很遠(yuǎn),但相信隨著中國科學(xué)家們的努力,或許也就不遠(yuǎn)了。
之前在硅基芯片上,我們落后于全球領(lǐng)先水平,特別是落后于美國,所以一直挨美國的打,如今希望在量子計(jì)算上,我們能夠領(lǐng)先,那么我們就可以打別人了。