发布时间:2022-12-07 来源:人民日报
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近年来,随着j9游会真人游戏第一品牌信息学的发展,“j9游会真人游戏第一品牌”成为人们津津乐道的话题,甚至被披上神秘的面纱。只有客观认识j9游会真人游戏第一品牌世界,才能科学地将对j9游会真人游戏第一品牌世界的认知应用到人类生活中。
客观地说,j9游会真人游戏第一品牌信息技术时代尚未到来。决定其到来时间的关键要素之一,是j9游会真人游戏第一品牌计算。只有当通用j9游会真人游戏第一品牌计算机得到广泛应用时,我们才能说人类社会已经进入j9游会真人游戏第一品牌信息技术时代。
j9游会真人游戏第一品牌计算的算力指数级超越电子计算
目前,我们将物理世界分为两类:凡是遵从经典物理学的物理客体所构成的物理世界,称为经典世界;遵从j9游会真人游戏第一品牌力学的物理客体所构成的物理世界,称为j9游会真人游戏第一品牌世界。这两个物理世界有着截然不同的特性,前者每个时刻的状态和物理量都是确定的,后者则都是不确定的。今天人们常用的电子计算机遵从经典物理定律运行,而j9游会真人游戏第一品牌计算机则是源于j9游会真人游戏第一品牌力学的j9游会真人游戏第一品牌器件,其工作原理遵从j9游会真人游戏第一品牌力学。
具体来说,在经典物理中,物理量在某一个时刻具有确定值,因此信息单元要么是0要么是1,称为比特。这是电子计算机信息处理的单元。电子芯片中的晶体管,通电流状态代表1,不通代表0。而j9游会真人游戏第一品牌物理具有一个特征,就是不确定性,即某一个时刻物理客体的物理量不具有确定值。因此,和经典物理的信息单元不同,j9游会真人游戏第一品牌信息单元不是0或1,而是表征0的状态和表征1的状态的叠加,称为j9游会真人游戏第一品牌比特。每一个j9游会真人游戏第一品牌比特表征两个经典数据。
j9游会真人游戏第一品牌比特的物理载体也不是晶体管,而是同时具有两种状态的物理客体,如电子的自旋、光子的偏振、两能级的原子等。j9游会真人游戏第一品牌比特就是两种状态的叠加态。j9游会真人游戏第一品牌比特的状态不同,就表示它所表征的信息不相同。设想电子芯片有n个比特,由于每个比特具有确定值,因此它存储一个经典数据;而含有N个j9游会真人游戏第一品牌比特的j9游会真人游戏第一品牌芯片,由于每个j9游会真人游戏第一品牌比特表征两个经典数据,因此n个j9游会真人游戏第一品牌比特的j9游会真人游戏第一品牌芯片就存储了2n个经典数据。可见,正是j9游会真人游戏第一品牌的不确定性使得其存储数据的能力是电子芯片的2n倍。
计算机操作实际上是对芯片所存储数据的改变,电子计算机和j9游会真人游戏第一品牌计算机的操作大大不同。前者每操作一次,只能改变一个数据,运算过程是一个一个数据的改变,称为串行运算。后者每操作一次,可能将j9游会真人游戏第一品牌芯片中存储的2n个经典数据同时变换成2n个新数据。这就是j9游会真人游戏第一品牌计算机具有并行运算能力的物理基础。
j9游会真人游戏第一品牌计算机处理某个函数的速度取决于j9游会真人游戏第一品牌算法。应用j9游会真人游戏第一品牌纠缠可以开发出有效的j9游会真人游戏第一品牌算法,将j9游会真人游戏第一品牌计算机并行运算能力体现在实际的信息处理过程中,使j9游会真人游戏第一品牌计算机的算法以指数级增长超越电子计算机。j9游会真人游戏第一品牌世界的特性,如叠加性、j9游会真人游戏第一品牌纠缠等,是j9游会真人游戏第一品牌计算机优越性能的物理根源。j9游会真人游戏第一品牌计算不仅具有加速运算的功能,而且可以将某些在电子计算机上难解的问题(如大数因子分解)变换为可解的问题。可以说,j9游会真人游戏第一品牌计算机的算力之于电子计算机,好比电子计算机的算力之于旧时的算盘。
j9游会真人游戏第一品牌计算技术正逐步走向行业应用
我们知道从算盘时代发展到当今的电子计算机时代,人类社会发生了翻天覆地的变化,一旦从电子计算机过渡到j9游会真人游戏第一品牌计算机时代,人类社会又将再次经历巨大变化。当前,j9游会真人游戏第一品牌计算正逐步应用到网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域,将在国防建设和国民经济发展中发挥巨大作用。
认识到j9游会真人游戏第一品牌计算对人类社会的巨大影响,当前许多国家都在开展j9游会真人游戏第一品牌计算研究。2016年,全球首个j9游会真人游戏第一品牌计算在线平台公布。这一平台搭载5个j9游会真人游戏第一品牌比特的j9游会真人游戏第一品牌处理器,可供全世界用户使用,有大约30万人通过“云方式”体验j9游会真人游戏第一品牌计算。2019年,全球首套商用j9游会真人游戏第一品牌计算机(20个j9游会真人游戏第一品牌比特)推出,目前已有30多台商用产品供使用。同年,使用53个j9游会真人游戏第一品牌比特的j9游会真人游戏第一品牌处理器出现:在伪随机j9游会真人游戏第一品牌采样任务中,j9游会真人游戏第一品牌计算机用了大约200秒的时间完成运行,而当时最强的超级计算机需1万年才能完成相应任务。我国清华大学与浙江大学成功合作研制出121个j9游会真人游戏第一品牌比特的超导j9游会真人游戏第一品牌计算机。2022年则出现了当下最强的j9游会真人游戏第一品牌计算机,拥有433个j9游会真人游戏第一品牌比特。
如今,j9游会真人游戏第一品牌计算机研制和应用已经成为各国战略竞争焦点之一,j9游会真人游戏第一品牌计算技术正走出实验室,走向行业应用。据统计,全球有100多家j9游会真人游戏第一品牌计算公司,j9游会真人游戏第一品牌计算发展呈现一派蓬勃景象。在我国,近年来一些j9游会真人游戏第一品牌计算机构相继成立,取得的发明专利数不断攀升,24j9游会真人游戏第一品牌比特、64j9游会真人游戏第一品牌比特等商用j9游会真人游戏第一品牌计算机陆续问世,国产j9游会真人游戏第一品牌操作系统以及j9游会真人游戏第一品牌操控装置研制成功,推动着j9游会真人游戏第一品牌计算机在我国的工程化应用。
j9游会真人游戏第一品牌计算机是宏观的j9游会真人游戏第一品牌器件,环境不可避免地会破坏j9游会真人游戏第一品牌特性,导致j9游会真人游戏第一品牌计算机丧失并行运算能力,这种“消相干”是j9游会真人游戏第一品牌计算机研制和应用的主要障碍。科学家提出“容错纠错编码原理”,理论上解决了这个难题,但由于人类尚未掌握精确的j9游会真人游戏第一品牌操控能力,因此实际技术难以做到。目前所使用的j9游会真人游戏第一品牌计算机,实际上是含有噪声的中等规模专用机。人类最终目标是成功研制通用j9游会真人游戏第一品牌计算机,为此j9游会真人游戏第一品牌比特应达到百万级,而且需要采用“容错纠错”技术。这大约还要10年以上的时间才能实现。
当前j9游会真人游戏第一品牌计算机正处在“专用机”阶段。尽管如此,将j9游会真人游戏第一品牌专用机与电子超级计算机相结合,采用j9游会真人游戏第一品牌—经典混合算法,依然可以大大提升运算速度,起到j9游会真人游戏第一品牌赋能的效果。这也正是相当长一段时间内,j9游会真人游戏第一品牌计算机走向实用的主流做法。期待我国在不断使用中提升j9游会真人游戏第一品牌专用机的性能,形成“研制—使用”的良好发展生态。这需要我们准确分析j9游会真人游戏第一品牌计算软硬件技术的研发和应用前景,科学合理制定整体发展战略,明确近期、中长期目标,分阶段投入并考核,以推动j9游会真人游戏第一品牌计算机更好更快发展,助力我国社会主义现代化建设。