Neuer Gipfel der Quantenüberlegenheit: Jiuzhang 3.0 Hamlesi aus China

Eine der größten technologischen Revolutionen des 20. Jahrhunderts QuanteninformationenTausende von Jahren der Lösung traditioneller Supercomputer verändern die Welt mit dem Potenzial, Probleme in Sekunden zu lösen. Dies ist einer der Schritte, die im unbemannten globalen Wettbewerb die größte Aufmerksamkeit auf sich ziehen und Grenzen neu definieren. China Science and Technology UniversitätEr stammt aus Jiuzhang 3.0, das von einem Forschungsteam unter der Leitung des berühmten Quantenphysikers Pan Jianwei entwickelt wurde und auf der Grundlage der Photonik-Technologie einen Erdbebeneffekt in der Wissenschaftswelt erzeugte. Dieser chinesische Quantencomputer der neuen Generation, der eines der konkretesten Beispiele für Chinas technologische Unabhängigkeit und Rechenleistungsvision ist, bricht nicht nur Prozessleistungsrekorde, sondern bildet auch eine solide Grundlage, die zukünftige Technologien lenken wird.

Was ist Jiuzhang 3.0 und was bedeutet es in Quantum?

Klassische Computer verarbeiten Informationen nur in elektronischen Läusen bestehend aus 0 und 1, Quantencomputer arbeitet mit Cubits, die die Prinzipien der Quantenmechanik wie Superposition und Sättigung nutzen. Jiuzhang 3.0 ist ein photonischer Quantencomputer, der einzelne Lichtteilchen verwendet, nämlich Photonen anstelle von elektrischen Strömen oder Atomen als Ellenbogenträger. System, insbesondere Gaußian Boson Review Die Berechnung für klassische Computer wurde speziell entwickelt, um ein mathematisches Problem mit großer Komplexität zu lösen. Der Gauß-Bozon-Probenahmeprozess basiert auf der Erkennung und Abtastung von Interferenzmustern, die durch das Durchlaufen eines komplexen optischen Netzwerks mit Strahlteilern und Spiegeln von Fotos erzeugt werden. Das Forschungsteam identifizierte erfolgreich die vollständigen 255 Fotos in diesem System und brach damit einen beispiellosen Rekord in der Photonikberechnung. Jedes zusätzliche Photon, das dem System in Quantum Information hinzugefügt wird, bedeutet, dass die Berechnung die Komplexität des Hilbert-Raums erhöht, was einen enormen technologischen Sprung bedeutet.

Quantenüberlegenheit in einer der Sekunden Milyarda

Englische LiteraturHerr R."Auch bekannt als Quantenüberlegenheit bedeutet, dass jeder klassische Computer eines Quantengeräts praktisch nicht in einer angemessenen Zeit lösen wird, eine besondere Aufgabe ist es, erfolgreich und in sehr kurzer Zeit durchzuführen." Jiuzhang 3.0 hat bisher eine Geschwindigkeit erreicht, indem es diesem Konzept mehr Recht gibt. Nach Berechnungen mit klassischen Simulationsalgorithmen hat die Frage des Systems Gauss Bozon Sampling nur 1,27 Mikrosekunden freigegeben. Dieser Prozess in der gleichen Komplexität ist in der Welt vorhanden Stärkster Supercomputer Die Lösung des Frontier-Systems dauerte mehr als 20 Milliarden Jahre. Zum Vergleich: Diese neue Hardware kann etwa 10-mal schneller verarbeiten als die schnellsten klassischen Systeme der Welt. Dies macht nichts aus der Verarbeitungskraft beweist, dass Licht-basierte Quantencomputer haben theoretische Grenzen und praktische überlegene Alter begonnen.

Was sind die Unterschiede zwischen Jiuzhang 3.0 und 2.0?

Um diesen enormen Entwicklungsprozess besser zu verstehen, ist es wichtig, mit der Hardware der vorherigen Generation zu vergleichen. Was sind also die Unterschiede zwischen Jiuzhang 3.0 und 2.0, gefolgt von der Technologiewelt?

Der erste und prominenteste Unterschied ist die enorme Zunahme der Anzahl der Fotos, die die Hardware gleichzeitig überwacht und gemessen werden kann. Das Ende 2021 eingeführte Jiuzhang 2.0-Modell hatte die Fähigkeit, die maximal 113 Fotos zu erkennen. Im neu gestarteten System hat diese Zahl 255 Fotos gestartet. Diese Zunahme der Anzahl der Fotos verlagerte den Schwierigkeitsgrad des gelösten Problems auf eine Dimension, die für klassische Prozessoren nicht zurückgegeben werden kann.

Der zweite große Unterschied ist natürlich die Geschwindigkeit. Basierend auf den fortschrittlichsten und optimiertesten klassischen Simulationsalgorithmen hat sich der führende Jiuzhang 2.0 des neuen Modells als millionenfach schneller erwiesen. Diese Geschwindigkeitserhöhung Verbesserungen in der Hardware direktes Ergebnis.

Der dritte und technologisch entscheidende Unterschied liegt in der verwendeten Detektionstechnologie. In den bisherigen optischen Systemen war es fast unmöglich, mehrere Fotos zu unterscheiden, die gleichzeitig das gleiche Ziel erreichten, da Standarddetektoren als ein einziges Blocksignal wahrgenommen wurden. Um diese große Hardware-Flasche zu überwinden, entwarfen die Wissenschaftler eine Einzelphotonen-Detektorkarte von Superleiter-Nanotel, die in ein faserschleifenbasiertes privates Netzwerk integriert ist. Photonen aus optischen Schaltungen wurden an Detektoren geliefert, indem dank der retardierenden Faserschleifen verschiedene Zeitscheiben getrennt wurden. Diese Innovation ist der wichtigste technische Durchbruch, der es geschafft hat, die Detektionskapazität von 113 auf 255 zu reduzieren, indem ein sogenanntes Photonen-Sagen-System geschaffen wurde.

Was kann ich in der realen Welt von uns erwarten?

Obwohl diese Architektur noch keine universelle Maschine ist, die universelle Software wie unsere Desktop-Computer ausführen kann, besteht ihre Kapazität nicht nur aus Laborshows. Gauß-Bozon-Probenahmeberechnungen; Graf-TheorieEs gibt sehr tiefe mathematische Verbindungen zu realen Szenarien wie Medizinentdeckung, Bioinformatik und maschinelles Lernen. Zum Beispiel hat das Finden des dichtesten K-Alt-Graphens, der in Graf Theorisi und der Hauptdatenanalyse entscheidend ist, eine breite Palette von Anwendungen von Cybersicherheit bis hin zur Analyse sozialer Netzwerke. Die von diesem System bereitgestellten Quantenabtastungen haben im Vergleich zu klassischen Systemen bei der Erkennung dichter Subgraphen eine Beschleunigung von 180 Millionen Stockwerken bewirkt.

Darüber hinaus bieten im Bereich der Chemie und Medizin ein Protein und das Medikament eine enorme Infrastruktur für molekulare Platzierungssimulationen, die vorhersagen, wie man sich auf die idealste Weise verbindet. Machine Learning zu Hause In neueren Studien wurden Bilderkennungsoperationen (z. B. beliebte MNIST-Datensätze) realisiert und hohe Genauigkeitsraten erreicht, die traditionelle Unterstützungsvektormaschinen hinter sich lassen.

Zukunftssicht: Chinesische Doppelstrategie

China kontextualisiert die Zusicherung des globalen Technologie-Rennens in einer Technologie. Heute basiert China sowohl auf Photonik-basierten Jiuzhang-Serien als auch auf Supraleiterschaltungen. Zuchongzhi-Serie kuantum Überlegenheit ist das einzige Land der Welt. Dieser strategische Duplex-Ansatz garantiert, dass das Land im Wettbewerb an vorderster Front steht, unabhängig davon, welche Technologie zuvor universelles Maß erreicht hat.

Dieser neue chinesische Quantencomputer ist nicht nur Geschwindigkeitsbegrenzungen in der Berechnungswissenschaft, sondern stellt auch die Grenzen unserer Wahrnehmung in Frage. Es ist unmöglich, das Geheimnis der Menschheit auf molekularer Ebene mit künstlicher Intelligenz zu lösen Datenverarbeitung und diese Geräte, um die Quantengeheimnisse der Natur zu ihrem eigenen Vorteil zu nutzen, bilden die unaufhaltsamen Grundlagen der Zukunft. Dieser neue Horizont jenseits der klassischen Berechnung der Technologiewelt geht jetzt im Licht der Fotos.