阿里云中科院成立量子计算联合实验室

冶天

http://www.chuanganwang.cn/iot-news/2015/07/30/44538.html阿里云中科院成立量子计算联合实验室

中国科技公司开始涉足下一个可能改变世界的技术领域——量子计算和量子通信。7月30日下午，阿里巴巴集团旗下阿里云宣布联合中科院成立一个全新的实验室，共同开展在量子信息科学领域的前瞻性研究，研制量子计算机。当天，“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室”正式在上海成立。

阿里云的下一步：研制量子计算机

实验室将结合阿里云在经典计算算法、架构和云计算方面的技术优势，以及中科院在量子计算和模拟、量子人工智能等方面的优势，颠覆摩尔定律，探索超越经典计算机的下一代超快计算技术。

（图为中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室场景）

量子计算机是一种遵循量子力学规律，进行高速运算、存储及处理量子信息的物理装置，一旦实现，意味着计算速度会有数十亿倍的提高。这一计算能力的飞跃，将远远超越从算盘到当代超级计算机的提升。

以今天的标准来看，量子计算可以达到的处理速度令人难以想象。假设人们把这种量子计算机运用到监控领域，它可以瞬间在数据库中扫描60亿地球人的脸，并实时辨别出一个人的身份。

根据联合实验室的研究计划：预计到2025年，量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平，初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题；到2030年，研制具有50-100个量子比特的通用量子计算原型机，突破大规模量子计算机的芯片工艺，从物理层设计、制造，到算法运行实现自主研发，全面实现通用量子计算功能，并应用于大数据处理等重大实际问题。

此外，阿里巴巴集团和中科院还将紧密合作，实现量子保密通信技术在电子商务和数据中心安全方面的现实应用。

中科院院士、中科大常务副校长潘建伟教授表示，中国科学院在量子信息技术方面处于国际先进水平，在过去十余年间，相关研究团队的成果曾多次入选美国物理学会、欧洲物理学会、《自然》杂志、《科学》杂志等国际机构评选的年度重大进展。阿里巴巴拥有全球最大的电子商务平台、全球领先的云计算平台，以及大规模、多元化的业务场景，是催化量子信息技术成熟商用的最佳合作伙伴。

阿里巴巴集团首席技术官王坚表示：“如果要在如今的前瞻技术中选择，我一定选择量子计算。量子信息科技浪潮，将对云计算产生革命性影响，真正为人类提供没有限制的计算能力。从追随者成为引领者，这是每一个科技公司的伟大机遇。”

2014年9月，Google也推出了量子计算机开发计划，与NASA成立联合实验室，设计和建造量子计算处理器。

z23wen

我听过量子计算，说是一个量子位就可以同时计算2的1次方个结果，N个量子就同时计算2的N次方结果。
但是我就不明白了，我们观察量子状态是观察量子自旋状态来确定是是0还是1，一个量子自然是2个状态，N个量子，也就是2的N次方状态；
但是我怎么就不太明白，量子位跟计算性能怎么可能成幂的关系呢？
好比是1个量子位的速度是2的1次方，32个量子位的速度就成了2的32次方。
我觉得这好像不正确。

冶天

z23wen 发表于 2015-7-30 17:45
我听过量子计算，说是一个量子位就可以同时计算2的1次方个结果，N个量子就同时计算2的N次方结果。
但是我就 ...

http://baike.baidu.com/link?url= ... dvoopncLUCYmxHeSgJq 看看介绍 说是量子位状态 是双态 那么0和1就是一个或者一组 那么就是通量为两组同时或者同步 http://baike.baidu.com/view/9895739.htm 信息量会丰富 量子纠缠形态 单个量子有BIT或者二进制或者多进制

z23wen

智商有限，无法理解啊！

冶天

z23wen 发表于 2015-7-30 17:55
智商有限，无法理解啊！

单个量子和电子看待吧 但现在的弱电 用的也不是电子 直接作用于量子单个或者是双量子纠缠 信息量大于 又有更多的量子 可以参考下碳纳米管内的空间 通道量很多的向量直线 量子属于主体 不是传统介质

冶天

直接针对量子纠缠操作的 两个量子信息交换 是传输状态 一起输出 但是两个量子又在一起 数据在里面 还是属于更安全的信息携带量 截获单个是无用的 又不会放在个位数 是N个量子纠缠

冶天

量子计算机的物理结构是纠缠态原子自身的有序排列，量子比特在系统中表示状态记忆和纠缠态。量子计算是通过对具有量子算法的量子比特系统进行初始化而实现的，这里的初始化指的是把系统制备成纠缠态的一些先进的物理过程。在两态的量子力学系统中量子比特用量子态来描述，这个系统在形式上与复数范围内的二维矢量空间相同。两态量子力学系统的例子是单光子的偏振，这里的两个状态分别是垂直偏振光和水平偏振光。

冶天

偏振是指横波的振动矢量（垂直于波的传播方向）偏于某些方向的现象。纵波只沿着与波一致的方向振动，所以没有偏振。
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振（polarization），它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。


偏振可以理解工作频率 但是又不是完全直线 散射跑偏 网络传输位于量子光纤内 光子量子都很快 但是要丰富数量 又要有材质限定范围 还要信号编码作用于这些量子 涉及到物理学 要的东西是很高科技的考验

冶天

振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象。光波是电磁波，因此，光波的传播方向就是电磁波的传播方向。光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直，因此光波是横波，它具有偏振性。[1] 具有偏振性的光则称为偏振光。

冶天

http://baike.baidu.com/link?url= ... 8HfvCz-iGYjzjmhybiK  http://wenku.baidu.com/link?url= ... YB6VOXmsxTO852L-9Y_ http://wenku.baidu.com/link?url= ... QsB3_1AOCbI4UA4RC3S

冶天

量子逻辑门使用酉矩阵表示。 就像常见的逻辑门一般是针对一个或两个比特进行操作，常见的量子门也是针对一个或两个量子比特进行操作。 这也代表这一些量子门可以以2 × 2或者4 × 4的酉矩阵表示。传统晶体管是一根就是0或者1 高低电平 @z23wen 介质越小 携带数据越多 说简单点就是这个意思 而且还是高速传输的速度 可能传统频率不适用 是量子门的量子数量决定 看起来简单 也不是高科技 但是做起来难 最关键的部件就是产生量子数量和转换编码信息携带

冶天

较不正式的说，一个万能量子门的集合，是一个任何量子线路均可以用这一些门实做出来的集合。也就是说，任何其他的单位操作均可以从这个集合组合出一个有限长度的序列来表示。 技术上来说，因为可能的量子门数目是不可数的，而从有限大的集合取出的有限长度的序列则是可数的，所以不可能达成。为了解决这个问题，我们只要求这一个有限大小的集合可以组合出近似任何量子运算的序列。Solovay–Kitaev theorem 保证这一件事情可以有效达成。
一个简单的，操作两个量子比特的门，的万能量子门集合是一个阿达马门H，一个相位偏移门R(π/4)，和一个受控非门。
在传统逻辑线路里面的万用算子Toffoli门可以被简化成一个Deutsch门D(π/2)，因此代表着所有传统逻辑线路的操作均可以由量子电脑模拟。

冶天

纠缠状态都带有数据 不论距离 介质 最后合在一起 就能有效 但还是用的地面量子光纤介质 比起空气散射现实 来的有效 除非是激光或者是量子还是中微子
穿透

冶天

复制了一条
先说超光速中微子。
    光是什么？光不仅仅是电磁波，也是一种具有能量动量的粒子。光子没有质量（质量为0），只有频率。有一段频率为人的眼睛可接受，叫可见光，大部分不为我们能见。爱因斯坦认定，在真空中，没有比没质量的光跑的快的，所以，光速就成为速度的极限。也作为测量宇宙间距离的单位，如两个星球相距**光年。100多年来无人质疑这个理论。
    今年9月24日欧洲实验室从日内瓦发射中微子，从地道中穿行730公里到罗马附近的实验室。结果发现其中部分中微子比光速还早到了60纳秒。这一消息立刻引起轩然大波，连报告者也不敢相信。于是不断实验，11月21日，有报道说已经接收到超光速的中微子1.6万次，结果是真实的。科学界像开了锅的水，各种质疑，假设乱成一团。
    这可是本世纪最大新闻。就连我们这些普通人也不可不知。有人说试验不真实。有人说中微子走了捷径，搭了其他维的快车。因为宇宙是多维的，我们的世界只是四维。想起当年我读相对论时，为了理解多维，想的脑袋都大了。最通俗的比喻，一张纸上画两个点，你可以量出两点的距离。如果你把纸对折，两点距离就很近甚至紧贴了。如果你把纸多折几回，或揉搓拧转，这两点之间的距离干脆就没法理解了。我们的宇宙就这么复杂。据说，科学家们已能理解11维，但还差的远。第三种假设是暗物质帮了忙。纯粹瞎掰。总之，大伙就是不愿意相信这事。因为它从根本上颠覆了我们的观念和相对论的基础理论。如果真有超光速的东西，那将来我们就可以驾着超光速的飞船在宇宙飞行了。甚至可到其它时空逛逛了。
    我更感兴趣的是量子纠缠态。
    量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学科，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃，量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明。用我的通俗话说，因为微观粒子太小了，如中子、质子、中微子、夸克、电子、光子等，不可能观察和记录个体的运动轨迹，而且它们不会独立存在，是混在一起的。它们的质量几乎为0，但可以携带能量，还带有波的性质（波粒二像性）。只好把它们作为一个体系，一个场，一种状态来研究。用在某种状态时的几率表达。但人们仍然可以用波函数公式去预测它们的发展变化。人们发现他们的运动与大点的实物粒子大不相同。···。
    量子纠缠现象是说发现有些量子系统具有特殊的强关联性。拿两颗以相反方向运动的电子为例，即使一颗行至太阳边，一颗行至冥王星，如此遥远的距离下，它们仍保有特别的关联性。当一颗状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应变化。这现象仿佛两颗电子拥有鬼魅般的秘密通信一样，这可与狭义相对论中的局域性理论相违背。科学家们虽然都不能解释其所以然。但近年来，已在一些领域中试着应用，特别是量子远程通讯。
    今年5月，中国科技大学**研究部发表了，成功制备出超纠缠光子，数目最高达到十个，再次刷新了量子纠缠态制备的世界纪录。
　　量子纠缠理论是研制具有超级计算能力的量子计算机和绝对保密的量子通讯的基础。因此，该领域的研究国际竞争非常激烈。  
    2011年新华社合肥6月4日电，记者熊润频存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中。据说是由中国科大和清华大学组成的联合小组在量子态隐形传输技术上取得的新突破，使这种以往只能在科幻电影中的“超时空穿越”的神奇场景变为现实。不可思议吧？这就叫量子隐形传输。
    我刚读完了以上报道，惊愕的脑子还没转过弯儿来，有点云里雾里的感觉。太像变戏法。这么说，许多以往我们认为的特异功能都是有可能的？人类可以在不远的将来就实现全球甚至太空的量子通讯。不管是物体、还是人，可在一个装置中立即消失，同时在另一地，甚至另一时空立马出现。可以直观相隔数光年距离之外的事情。更不用说时空旅行了。难道那些科幻作品都像巫婆或预言家一样，一语成谶。那我们到其它星球或星系连飞船也不需要了。还可以瞬间到过去，和亲人相聚？人类生活会变成什么样子呀？
    重要的是我得好好活着，就可看到更多的奇迹。