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谷歌搞的这个量子计算机距离实用有多远?

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 楼主| 发表于 2019-10-25 23:04:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    中新社旧金山10月23日电  美国科技巨头谷歌公司当地时间23日宣布,公司在量子计算研究方面取得突破,已成功实现“量子霸权”,其一个实验性量子处理器在200秒内完成的运算,需要一台目前世界上最快的超级计算机工作一万年。

美国全国公共广播电台报道称,这一成就标志着技术界数十年来使用量子力学解决计算问题的重大突破。谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊表示,该公司于2006年开始探索量子计算的可能性,“有了这一突破,我们距离将量子计算应用于诸如电池、肥料以及制药等领域更近了一步”。

美国哥伦比亚广播公司报道称,美国总统特朗普去年签署了一项国会提案,在五年内斥资12亿美元用于整个联邦政府的量子研究。特朗普的女儿伊万卡表示,谷歌的突破是一项“非凡的科学成就”。她在社交媒体“推特”上说:“很自豪,我们为这一重要的里程碑作出了贡献。”

量子计算机比传统计算机具有优势的概念可以追溯到1980年代初期。2012年,加州理工学院教授约翰·普雷斯基尔创造了“量子霸权”一词。“量子霸权”是指在一定时间范围内,量子计算机能解决传统计算机无法解决的复杂问题,或者比传统计算机有显著的加速。一些科技强国以及大型科技公司对量子计算均表现出兴趣,并投入力量进行研发。

谷歌的研究成果已经受到一些研究人员的质疑。谷歌于23日发表在《自然》杂志的论文有一个版本上个月已在网上泄漏,IBM很快对谷歌已实现“量子霸权”的说法提出了质疑。IBM研究人员说,谷歌低估了IBM的超级计算机“Summit”,它实际上可以在2.5天之内完成这些计算。

美联社报道称,论文泄漏后,约翰·普雷斯基尔在专栏中写道:“谷歌的研究成果是实用量子计算发展的关键一步,这意味着量子计算研究可以进入一个新的阶段,尽管其对社会产生重大影响“可能仍需数十年”。(完)

发表于 2019-10-25 23:28:56 | 显示全部楼层
国内的加紧了
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 楼主| 发表于 2019-10-25 23:34:10 | 显示全部楼层

最后那句话的意思是距离实用还有数十年么
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发表于 2019-10-26 01:02:55 | 显示全部楼层
距离实用多少年不晓得。
但也是近期最好的效果了,毕竟53个量子比特缠绕。
现在的量子计算只解决特定问题,没有通用计算能力。这个成果只能解决“检验一个随机量子线路的输出分布是否符合预期”的问题,当然,我不知道这是什么问题。具体可以参考“科技猿人”。
虽然个人因为袁岚峰科普聚变能源时的不甚靠谱而对其一直有点保留态度,但毕竟量子计算领域还没找到适合我这种棒槌看的好的科普或专业材料。
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发表于 2019-10-26 23:36:53 | 显示全部楼层
这个真的很难知道要普及的话,是哪一年了!
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发表于 2019-12-24 12:06:28 | 显示全部楼层
别管人家多慢,你先想你能不能追的上
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发表于 2019-12-24 12:53:16 | 显示全部楼层
ENIAC那东西刚出来的时候对社会也没啥大影响,IBM高层还说全世界有几台电脑就够了。80年代还有人觉得640K内存就够了,声称想象不出啥是640K内存运行不了的。真不要小看技术进步的速度。
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 楼主| 发表于 2019-12-24 17:34:55 | 显示全部楼层
henry 发表于 2019-12-24 12:06
别管人家多慢,你先想你能不能追的上

能不能追的上需要我来想么?我想对结果有影响吗?

那是相关专家的工作,我只是关心一下过程,同时等着看结果的(如果能活到那天的话)吃瓜群众中的一员而已


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发表于 2019-12-26 12:58:24 | 显示全部楼层
嗯嗯,说的有道理
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发表于 2019-12-27 21:22:32 | 显示全部楼层
sdf-1 发表于 2019-12-24 12:53
ENIAC那东西刚出来的时候对社会也没啥大影响,IBM高层还说全世界有几台电脑就够了。80年代还有人觉得640K内 ...

这些是成熟泛用机型啊,现在的“量子计算机”其实是类比机械差分机这个阶段的,支持它的理论概念和配用的技术基础不甚匹配
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头像被屏蔽
发表于 2020-2-6 19:14:18 | 显示全部楼层
和兔子的比呢
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发表于 2020-2-12 23:14:37 | 显示全部楼层
失禁泻三白 发表于 2019-12-27 21:22
这些是成熟泛用机型啊,现在的“量子计算机”其实是类比机械差分机这个阶段的,支持它的理论概念和配用的 ...

连配套编译软件都很少很少。

目前真的是只能跑个分
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发表于 2020-2-13 00:00:28 | 显示全部楼层
魏苏南 发表于 2020-2-12 23:14
连配套编译软件都很少很少。

目前真的是只能跑个分

一种说法是“烧穿”式运算,一套版运行一个题目得一组答案,换题就要重新组版。

谷歌是能一百秒得答案,可是没说前置工作量和微调参数可重复性
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发表于 2020-2-13 11:35:20 | 显示全部楼层
失禁泻三白 发表于 2020-2-13 00:00
一种说法是“烧穿”式运算,一套版运行一个题目得一组答案,换题就要重新组版。

谷歌是能一百秒得答案, ...

雕版印刷?
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发表于 2020-2-13 12:30:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 失禁泻三白 于 2020-2-13 12:44 编辑

一般地说,量子模拟可以按下列步骤来完成:①根据所研究的量子体系的哈密顿量,设计出能够实现相应的幺正变换的量子网络;②将 N―量子比特按照要求制备为特定初态;③操作计算机进行模拟运算。计算机的终态就是所需的量子态。因此,一旦人们有了量子模拟计算机,就无需求解薛定谔方程或者采用蒙特卡罗方法在经典计算机上做数值运算,便可精确地研究量子体系的特性。


最后我觉得必须要补充的是:人类第一个商用量子计算机Dwave和另一个非常重要的算法——量子退火(说不定是目前为止最重要的量子算法)。
量子退火算法是模拟退火算法的进阶。模拟退火算法用的是热力学的退火思想找minimum。而量子退火的中心思想是,量子力学的隧穿效应可以在寻找global minimum的时候更快地穿过局域极值点旁的势垒。=有些科普杂志解释为“烧穿”。




这两段结合起来看就知道目前所谓的量子计算机大概的基础运行方式了。所谓输入程序和运算是在一块“基板上”,只有输出是以我们熟悉的方式呈现的。






原文链接:
https://blog.csdn.net/zz709196484/article/details/78337387

还有这一片对量子退火解释的更清楚:
https://blog.csdn.net/weixin_34096182/article/details/89719552
      量子退火算法是应用了物质波,可以这样理解:将量子工作环境一个随机的扰动(就像在退火时的加热升温),令计算的解可以更容易出现在距离最优解更近的地方,然后再多次进行退火过程以令结果可以更接近最优解。目前商用量子计算机(其实是量子退火机)D-Wave Two据说会对每次计算任务重复4000次,使得解可以更加精确。
       假设我们需要的精确值为红线,并且设置一个允许最终结果浮动的最大差值。让计算机以任意一个值作为初始值,计算该值临近的值,不断比较计算后的值与精确解的差值是否符合要求,在判断的基础上选择更合适的值的方向继续计算,直到发现这个值附近的其他值都没有该值合适为止。


       可以看到,C处的值是计算机可以得到的最优解,但是若我们将初值设在E与F之间,那么当计算机判断到E点是会发现两边的值都不如E点的值合适,计算会困在这个地方。


        在量子计算机里,由于量子的物质波,量子的位置可以是它附近的任一处,只不过概率不同。初始时,我们对这个量子给予一个扰动,就好比金属开始退火时升高温度,它会产生一个与当前值有一定距离的新值,然后计算机比较这两个值,那么在这个扰动下,有一定的可能性产生一个可以改用的新值,然后在新值上继续进行判断,最终找到最优解,此时量子恢复了初始的稳定状态,就好比金属的退火结束,温度恢复到了正常温度。我们可以更改这个扰动(好比升高退火的温度),使量子可能出现在更多的地方。这就是为什么这个方法会被称为量子退火。


        那么这两个算法的最大不同是什么呢?第一点,经典爬山算法在算到E点时会被困住;对于量子退火算法,当计算机计算到E点的值时,由于量子的特性,会有一定的概率直接跳到BCD之间的一个值,然后计算机会开始着力寻找BCD之间的合适解,这样就脱离了E点这个困境,进而可以找到最优解C的值了,而此时量子也回到了初始的稳定状态(退火完成)。第二点,由于量子的叠加态,计算机原件可以同时在值域上多个位置进行最优解的查找,这样查找效率也可以极大的提高。


用一句非常漂亮的话来总结就是:量子退火算法就是让大自然自己去选择最优的答案,我们就等待着最终的结果![10]


有了处理器,算法以及计算机的架构,我们就可以使用量子计算机来进行运算了。


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发表于 2020-2-13 12:54:25 | 显示全部楼层
失禁泻三白 发表于 2020-2-13 12:30
一般地说,量子模拟可以按下列步骤来完成:①根据所研究的量子体系的哈密顿量,设计出能够实现相应的幺正 ...

看不到图,感觉是梯度下降的时候能多试几个初始值的样子。
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发表于 2020-2-13 13:00:22 | 显示全部楼层
realjojo 发表于 2020-2-13 12:54
看不到图,感觉是梯度下降的时候能多试几个初始值的样子。

原帖图已裂。


简单总结就是量子计算机处于数据、算式一块板的年代,比IBM纸带输入制表机都早一个时代的状态。。。
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发表于 2020-2-13 13:13:50 | 显示全部楼层

就是我说的雕版印刷嘛……换个字就得换版了……
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发表于 2020-3-14 14:06:59 来自手机 | 显示全部楼层
不是说霍尼韦尔近期要宣布量子计算机的重大进展吗
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 楼主| 发表于 2020-3-14 14:09:36 | 显示全部楼层
一袋甜椒 发表于 2020-3-14 14:06
不是说霍尼韦尔近期要宣布量子计算机的重大进展吗

要是研制组被新冠灭了就搞笑了。
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发表于 2020-3-24 21:52:27 来自手机 | 显示全部楼层
核动力超无畏 发表于 2020-2-6 19:14
和兔子的比呢

我们方向偏向量子通信。
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发表于 2020-4-7 22:06:52 | 显示全部楼层
新冠就要灭一个首相了
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 楼主| 发表于 2020-4-8 10:59:37 | 显示全部楼层
w8925906 发表于 2020-4-7 22:06
新冠就要灭一个首相了

作为首相,他医疗条件足够好,不太容易灭吧?
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发表于 2020-4-8 11:48:24 | 显示全部楼层
路人A 发表于 2020-4-8 10:59
作为首相,他医疗条件足够好,不太容易灭吧?

这个跟医疗条件没有太大的关系吧!主要是自身免疫力,好像有消息称条件越好越考验自身的免疫力
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发表于 2021-2-28 11:41:32 来自手机 | 显示全部楼层
现在的量子计算机只解决了原理问题,离真正的原型机还远着。
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发表于 2021-3-1 04:58:06 | 显示全部楼层
二十年,我猜的
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发表于 2021-3-1 08:59:29 | 显示全部楼层
都不是通用型计算机
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