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腾讯开放日:腾讯量子实验室揭开量子计算的最新进展_高鹰生殖中心

来源: 新华社
00:42:27

鬼吹灯腾讯开放日:腾讯量子实验室揭开量子计算的最新进展

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    用音乐来妖魔化和消灭恶魔,用人工智能机器人来玩曲棍球游戏,亲自感受山区学生上学的艰辛……12月8日举行的腾讯T日向观众展示了科技互动体验。除了有趣的技术经验,腾讯的丹尼尔工程师也准备分享他们的干货,向观众展示和演示先进的互联网技术。

    腾讯量子实验室资深研究员郑一聪来到T日网站,向广大观众介绍最新的量子计算技术,分享腾讯在量子计算领域的前沿探索和远景。他说,虽然量子计算技术还处于起步阶段,但一旦付诸实践,它将给新材料、新药开发、人工智能带来颠覆性的变化,特别是在深层学习领域。腾讯量子实验室致力于发现新的、有趣的、实用的问题,并将量子技术应用于实践。

    (屠:腾讯量子实验室高级研究员郑一聪)

    经典电脑遭遇瓶颈。量子技术使用“毒药”攻击“毒药”

    自从1946年第一台计算机诞生以来,计算机在当今的社会生活中无处不在。然而,基于冯诺依曼结构的经典计算机具有计算极限。近年来,电力墙、通信墙等一系列问题逐渐显现。摩尔定律预测集成电路上的元件数量每18个月翻一番,这种预测也开始失效。芯片性能的增长已经开始放缓。经典计算机的性能增长变得越来越困难,并且增长速度比以前低得多。

    在这种情况下,探索高性能计算技术的新物理原理的需求就应运而生了。著名的思想实验“薛定谔猫”从微观到宏观演绎了量子行为。认为放射性镭是衰变与不衰变的叠加,猫也是死猫与活猫的叠加。

    “目前,高性能计算机的研究也在模拟微观世界的叠加状态,但是所需的计算量非常大,”郑一聪在讲话中说。我们必须研究微观世界中的量子是如何工作的,然后用“毒药”攻击“毒药”,按照量子力学的规律来构建一个系统。运行的计算机最终只能模拟它。

    研究量子计算机具有十分重要的意义。经典比特是0态或1态,而量子比特除了0态或1态外,由于它们的叠加和纠缠特性,还可以处于两种态的叠加态。因此,当四个二进制数(00、01、10、11)中只有一个在某个时间可以存储在通用计算机中的二位寄存器中时,量子计算机中的二位量子位寄存器可以同时存储四个状态的叠加状态。随着量子比特数量的增加,量子计算机可能显示出比传统计算机更快的处理速度。

    例如,考虑具有24MW功率和33.86PFLOPS性能的720平方米的超级计算机。它将覆盖德国和荷兰。据估计,将需要100年,106万亿元,107万亿瓦,耗费地球上所有的能源,在一个月内,使大量的数字达到2048位。线分解。2000位超导量子计算机只需要大约26个小时就能分解出这么大的数值。

    腾讯前向技术探索有价值的着陆场景

    近年来,全球技术公司和研究机构一直在探索量子计算的实际应用。从表面上看,量子计算与大多数工业没有直接关系,也没有成功的大规模应用。然而,一旦量子计算取得重大突破,在许多前沿领域,特别是在材料、药物开发和人工智能的深入学习领域,将从底层硬件体系结构向算法模型作出颠覆性的改变。因此,几乎每个行业的人都对量子力学保持了持续的关注。

    腾讯也不例外。2017年初,牛津大学量子计算博士葛玲教授加入腾讯成为欧洲腾讯的首席代表。去年年底,腾讯计划已久的量子实验室曝光,香港中文大学教授张盛宇负责此事。这些重量级专家工程师的参与显示了腾讯探索量子技术的决心。

    在量子科学技术的应用中,腾讯利用量子不可克隆性、量子不确定性和不可区分量子态的特性,成功地构建了一个量子安全平台,对通信进行加密。一旦窃听者测量了量子,它将改变量子状态,并且状态的改变将导致通信双方发现信道被窃听。

    量子安全通信平台的发展有一个很高的门槛。腾讯采用优化的光通信频带配置和手术刀级信号处理设计,并特别定制光传输设备,确保经典数据通信和量子密钥分配的集成,实现了类同光纤传输。具有数百Gbps带宽的ICI光通信和量子密钥分发。

    目前,该平台虽然还没有得到广泛的应用,但在威中银行端到端通信业务中已经试用。威中银行依靠量子保密通信平台进行业务数据的远程传输,保证了数据在传输过程中不会被破解,密钥不会被窃取或篡改。

    除了通信加密的应用外,腾讯量子实验室还致力于量子计算的研究,包括量子算法、量子人工智能、量子化学等。

    根据波士顿咨询公司(BCG)发布的一份行业报告,量子计算机将在未来25年内经历三个发展阶段,直到技术成熟。2028年以前,工程师们开发了用于低复杂度量子模拟问题的非通用量子计算机。到2039年,逻辑量子位的数量将扩大到50个以上,达到“量子霸权”。从2031年到2022年,量子计算机将执行模拟、搜索和操作的高级功能,以实现各种商业应用的最终着陆。

    关键环节的突破将为量子计算机的发展增添动力。一旦大规模使用量子计算机,量子软件和量子算法也将带来革命性的变化。新的量子编程框架将为程序员提供更简单、直观和易于使用的编程语言,人工智能算法也将得到新的思路。

    郑一聪也期待着T-May的量子计算机的未来。他说,理论上,在一些应用中,量子计算的功率改进在某些情况下几乎是无限的。如果将该算法应用于天气预报、金融模型、密码演算等领域,结合人工智能算法从新的角度出发,将对技术进步产生颠覆性的影响。随着硬件的不断发展和新机遇的出现,似乎不可想象的应用在未来变得可能。

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发布时间:12:55:22

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