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袁岚峰8月前
祖冲之三号,确立了什么新标杆? 2025年3月3日有个大新闻,“祖冲之三号”量子计算机以封面论文的形式发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters),再次刷新量子优越性纪录。实际上,这论文的标题就是《用105量子比特的祖冲之三号处理器确立量子计算优越性的新标杆》(Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor)。这个新闻是什么意思呢?#祖冲之三号 #量子计算 #量子计算机 #量子信息 #量子 首先,最容易理解的是,这是祖冲之系列的升级。我的同事和朋友、中国科学技术大学潘建伟院士、朱晓波教授等人在2021年5月发表了祖冲之号,2021年10月发表了祖冲之二号,现在升级到三号了。 然后,祖冲之系列是什么?它是超导量子计算机。 量子计算有多种技术路线,包括超导、光学、离子阱、冷原子等等。这就好比经典计算机可以用晶体管实现,也可以用电子管实现,甚至可以用算盘实现。超导、光学、离子阱、冷原子等等,就是实现量子计算的多种物理体系。不过跟经典计算机不同的是,量子计算机的技术路线还没有收敛。也就是说,我们还不清楚哪种物理体系最好,或者是否存在一个最好的物理体系。所以目前每条技术路线都有很多人在研究,而超导是其中相对比较主流的一种。 大家可能还听说过潘建伟团队的另一个系列量子计算机,九章、九章二号、九章三号,它们用的是光学。在光学路线上,九章三号是目前全世界最先进的。而在超导路线上,祖冲之三号是目前全世界最先进的。 然后,量子计算是什么?这个问题解释起来可就复杂了,至少需要一本书,例如我的《量子信息简话》。非常简单地解释一下,量子计算是一种跟现在的电子计算机完全不同的新的计算模式,它利用的是量子力学(quantum mechanics)的特性,如叠加、测量、纠缠。 经典计算机的基本操作单元是比特(bit),即一个体系有且只有两个状态。而量子计算机的基本操作单元是量子比特(qubit),即一个体系不仅有两个状态,而且可以处于这两个状态的任意叠加态。一个比特只有两个状态,一个量子比特却有无穷多个状态。因此,量子计算机有潜力做到经典计算机做不到的事。
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打破世界纪录!我国科学家成功研制“祖冲之三号” 你是否想过,未来的智能计算和6G通信将如何突破现有技术的瓶颈?近日,北京大学和中国科学院联手带来了一个惊人的解决方案! 他们成功研发出全球首款光子时钟芯片,让芯片上的时间调控速度实现了百倍提升,有望为智能计算、6G通信和空天遥感等领域带来革命性变化。这款芯片之所以如此强大,关键在于它摒弃了传统电子振荡器产生时钟信号的方式,转而采用了光子技术。想象一下,光的速度比电快得多,因此用光子时钟来处理信息,速度自然也会快得多。 研发团队通过对“光频梳”技术的巧妙改造,成功实现了该技术的芯片化。他们在芯片上构建了一个类似于跑道形状的环,让光在其中以光速不断“奔跑”,而每跑一圈的时间,就可以作为片上时钟的标准。这一时间极短,通常为1秒的几十亿分之一,使得光子时钟能以超高速进行时间调控。 实验结果显示,这款芯片不仅性能卓越,而且兼容性极强。一个芯片就能覆盖目前所有微波频段的时钟,意味着它可以支持从5G到6G,甚至更高速度的手机通信,从而避免了过去每升级一次通信方案,就需要更新一次手机硬件的繁琐。此外,这一技术的另一个重要应用是提升计算的主频。目前,无论是GPU还是CPU,主频一般都在2—3GHz,而该团队实现的时钟频率已超过100GHz,相当于在更短的时间内,我们可以计算更多次数,为人工智能发展提供更强算力。 你对这款光子时钟芯片的未来应用有何期待?快来评论区分享你的想法吧!#祖冲之三号 #芯片封装 #半导体设备 #真空共晶炉
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