量子科技在未来,量子科技在未来推动多个产业领域实现飞跃式发展

 桦工科技网    2024-10-02 00:09:25 发布   未来科技

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于量子科技在未来的问题,于是小编就整理了3个相关介绍量子科技在未来的解答,让我们一起看看吧。

  1. 未来人类会实现无所不能的量子态吗?
  2. 量子计算机将来会不会成为民用产品?为何?
  3. 有哪些公司在研究量子计算?量子计算未来的发展趋势是什么?

未来人类会实现无所不能的量子态吗?

谢邀请。

量子科技在未来,量子科技在未来推动多个产业领域实现飞跃式发展

随着量子力学的日新月异,不断发展,以及量子物理研究者对量子理论的不断深入研究,量子科技正在科学领域茁壮成长,其根系也正在向各个科研领域伸长蔓延。未来人类的科技时代必然是量子科技的天下,不止从量子卫星到量子通信,从量子计算机到量子医疗,从量子场景还原到量子三维仿真模拟,而且未来还可能会实现量子瞬间传输和转移,量子的全球互联网等高科技。

量子力学,不仅会给人类的科技发展带来翻天覆地的变化,而且也可以解决从逻辑上不可能完成的世界级难题。

探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。比如,科学家在科研室面临这么一个棘手的任务:科研室有几千几万瓶装有放射性液体的不透明瓶子,它们被准备用于某项大型试验的。这些液体的配比都是固定好的,试验时必须将这些液体同时全部用上才行,缺少一点试验都会失败。问题是,这些瓶子里的放射性液体由于时间耽搁得长了些,有的可能已经发生了衰变而无法再用于试验。

现在需要找到一种方法检测出来哪些瓶子里的液体没有发生衰变,哪些已经发生了衰变。假设想检测瓶子里的液体衰变与否,必须通过光线的照射才能检测。矛盾的是,一旦接触到光线的照射(哪怕一个光子),瓶子里的液体就会立马发生衰变,从而导致瓶子里的液体报废掉而无法再用于试验。

这还真是个棘手的难题,不是吗?按照常理逻辑,如果一瓶瓶地检测,等检测完了,所有瓶子里的液体无论先前发没发生衰变,都将变为衰变的而无法再使用,这样就需要重新配置所有的这些液体,而不是只配置已经衰变的少部分。

眼看时间逼近,大型试验不容重新配置所有的液体,因为时间根本来不及,这可怎么办呢?估计这可难为极了那个被分给如此棘手任务的科学家。想想他抓耳挠腮、坐立不安、眉头紧皱的样子——完不成任务不但会丢掉饭碗,还会丢了人类科学界的颜面(假如即将到来的该大型试验是与来自其它星球的外星生物一起进行的),如何是好?

这时,玻尔和薛定谔走了进来,两个人看着科研室的那个着急的科学家的样子,都不由自主地笑了。

能的,最近,普林斯顿大学与中国科学院物理研究所合作发现了物质的一种新型量子态,这种量子态的可调性极高,或能为未来纳米或量子技术的发展提供新的可能。

对未来实现无所不能的量子态只是时间问题。


谢邀,人类永远都不可能做到无所不能,既使是上帝和佛祖也不可能做到无所不能。唯一能够做到无所不能的,只有我们赖以生存的宇宙大自然。当然了,如果你认为我们赖以上存的宇宙大自然就是我们的上帝,哪就另当别谈了!

不用未来了,现在人类意识就是量子态的,人类意识是以量子纠缠原理组成的量子态,本人认为量子纠缠原理是由高维量子表现在低维情况下所形成的状态,就像我们有时会意识到对某一正在进行的场景的熟悉,宛如以前发生过一般,这是只有高维生命体才能有的能力(对于高维生命来说,时间是可以看得见的是可以掌握的),所以这是我们的高维意识,传递给我们低维意识的信息。

量子计算机将来会不会成为民用产品?为何?

量子计算机将来一定会成为民用产品,就像电子计算机逐渐家用化一样。这个是技术发展的必然过程。只不过这个时间是多久,现在很难说清楚。

量子计算机比传统计算机有着无可比拟的优势,就是速度快。量子计算机可以并行的方式进行快速运算。

传统计算机的并行计算,只能通过多核/多单元的方式来实现。这个实现需要耗费大量的硅片面积。所以成本、体积、功耗等各方面都限制了传统硅片计算机的能力上限。大家能看到,国家级的超级计算机都是用房子来装的,根本无法家用。而家用计算机、手机,都是单片、多核的处理器,运算能力日益接近天花板。摩尔定律终究有到失效的一天。

量子计算机可以执行量子并行计算,此为其能超越经典计算机的最吸引人的先进技术。量子计算机可以通过增加量子位,来提升运算能力。如达到300个量子位就能存储比宇宙中原子还要多的数字,而这些数字可以很快参与预算。另外一些函数运算,不再经过经典的循环计算的方法,可以直接通过量子理论支撑的算法进行,速度大大提升。现代的硅片计算机,常见的才64比特位,再加上运算的循环迭代,性能有限。当同时做一个工程运算,两者的性能差异可谓天文数字。

量子计算机现在仅仅处在实验室阶段,成本、体积、稳定性等都处于劣势。随着技术发展,将来的量子计算机,在集成度、通用化、成本等方面的条件成熟后,一定会变成民用,甚至走入千家万户。届时,人工智能将会更加强大。

要成为民用产品主要看两个标准,一是很多人有类似的需求愿意为之买单,二是大部分人买得起。只要这两条标准成立,以现在人类整合资源的能力,和人们追求财富的野心,一家千万亿级别的上市公司能在几年内诞生。

除了黄赌毒和娱乐这些让人分泌多巴胺的直接需求外,大家愿意为计算机这类工具买单的唯一原因就是,他能代替人做人们不想做的事情。

量子计算机如果造假昂贵,譬如需要某种稀有金属作为原料,那么即便可以解决计算难题,只要不是普通人支付得起的,民用就是不可能的。大名鼎鼎的波士顿动力机器人虽然技术先进,但是目前来看距离成功商业化还遥遥无期。

现在的高新科技大部分都会投入到民用使用的,目前作为尖端科技是因为人类掌握的知识和技能尚且不足以称这项科技为成熟,而一旦技术成熟,那么其商用价值就会体现出来,至于是否会提供民用,还取决于设备制造成本最终能够降到多少。从理论上说,量子计算机算是下一代计算机技术,所以必然会在未来替换掉现有的计算机,但是就像超算一样,现在的超算体积巨大,而且操作系统和结构都和普通民用计算机完全不同,那么下放到民用的意义就不是很大。如果能够将量子计算机压缩到目前笔记本的尺寸,并且成本完全可控的话,还是有希望转化为民用产品的。只不过这个程度恐怕距离现在过于遥远了。

量子计算机在可知的将来不会成为民用产品。

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。

从量子计算机的特点作用来分析不会成为民用产品的原因:

一,量子计算机理论上具有模拟任意自然系统的能力,处置能力极强,同时也是发展人工智能的关键,由于采用并行运算,它能快速完成经典计算机无法完成的计算,並同时分析大量不同数据。所以可广泛用于:提高天气预报准确率、 分析金融形势避免危机、银行数据

储存和灾备、模拟合成化学新分子、研发新材料、研制药物和药性,等等作用。而对于一般民用产品来说,这些作用並非必需,或毫无意义。

二,目前的计算机通常会受到病毒的攻击,直接导致瘫痪,会导致个人信息被窃取,但量子计算机由于具备单光子不可分割性、不可克隆的原理,这些问题不会存在。这种优势可在加密和破译等领域有着巨大的应用。而量子计算机制成民用产品,也就失去了这种作用。

三,量子并行计算是量子计算机 能够超越经典计算机的最引人注目的先进技术。它以指数形式储存数字,通过将量子位增至300量子位,就能储存比宇宙所有原子还多的数字,并能同时进行计算、分析,并确保运算具备精准性。这种技术导入民用产品,亳无作用。

更为重要的是:

1,量子计算机是从所有可能状态的“叠加态”出发来求解问题,利用量子纠缠和量子干涉的性质,让量子态演化到我们所需的正确答案,而这是我们在日常生活中无法直接感受到的。

2,要实现真正的量子计算,还有很长的路要走。目前主流的量子计算方案,要用到超导材料,并且要对量子处理器进行严格屏蔽,防止 产生“消相干”。如作为民用产品,因无法操作而变得没有可能性。

有哪些公司在研究量子计算?量子计算未来的发展趋势是什么?

我来谈几点意见,供读者参考。

量子计算机技术革命是二十一世纪世界各国科学家尊循的研究与应用路经,对推动量子工程应用很可能起到巨大的主导引领作用。因为量子计算机对计算机科学与技术会提高很巨大的可能的数量级快速发展,很可能撑起智能时代的技术支撑。让我们共同来讨论量子计算机相关问题,供广大读者参考。

一,量子计算产业链可能的情况。当前科技创新靠前的几十个国家都有专门的高科技公司和大型科技创新单位在研究应用型量子计算产业链条。我用下图来展示。

二,量子计算机商用预测。目前谷歌公司己经宣布可能率先实现了量子霸权,但事实上距离商业应用至少还有五到十年的距离。那中国🇨🇳的量子计算机可能有自己的路经,我们走的是圶实基础,打牢要素构件,一举实现商业应用的路经。我们来看下一张图对商业应用的基本预测。

三,量子计算机各国企业的情况。我们可能例举出当前的中国🇨🇳企业,美国企业,日本企业等的情况。但是随时间推移,可能五年后又有一大批世界各国有能力有技术有专利有顶级人才的公司顶上来进入下一代量子计算机企业行列。我们暂用图表举出当前的量子计算机企业情况。

四,量子计算机的定义与优势。在全球量子计算机应用之前,可能还要向神话般是个迷,但是当普遍应用时,各国应用量子计算机的操作者就十分清楚这东东了。我还是用一个图表来简化介绍吧,一目了然啊。

五,量子计算机的物理体系。我们了解量子计算机,应当系统来认知,所以我把相关体系简单归纳,比较系统介绍。我用几强图表来简化说说吧(概念与应用,选择性),大体上说明白了。

六,发展历程介绍。量子计算机已经开始了可能的应用第一代也是初等级阶段的研究开发应用。当然不成熟,要升级要纠错要换代要应用场景的实践等等。我用两个图表来简单介绍量子计算机发展的一个过程。

七,量子革命。我个人把量子计算机的研究开发创新应用叫量子革命,是因为我们知道,量子计算机广泛应用生产生活实践,会推进智能化时代快速发展。假定十五年二十年后聚变反应堆即新能源新动能问题彻底解决了,那有量子计算机量子工程助推作用,很可能催生大批的新一代的科学技术专业方向路经,也可能引爆引发人类社会产生一个科技成果大爆发阶段。我个人期待如此。我还是用一个图表来简介吧。

以上几点意见,个人认为比较系统地简单介绍量子计算机问题了。供读者参考。

目前中国华为公司在进行HiQ量子计算开发平台的研究。

量子计算机被认为是最完美的计算机,具有高速、精准、安全和低功耗等优势。很多人认为它是未来计算机的发展方向,但目前这种计算机还只是理论上存在,什么时候能研发出来?目前来看,大家如果想有像现在的计算机这样的一个通用计量子计算机的话,这个时间还很长,10年以内我们觉得都做不到,那么在未来5年里面,我们觉得有可能出现一些突破的是专用量子计算,也就是说专门去解决一些特定问题的部分。

提到量子计算,很多人的第一感觉就是很神秘。毫不夸张的说,量子计算已经真正的开始改变世界了,也许下一次技术革命的序幕已经拉开!接下来,我们就一起来看看全球和中国在量子计算领域取得了哪些进展?

与经典算法不同,量子计算虽然操纵的计算单元也是比特,但是此比特非彼比特。量子比特可以处于0和1两 种状态按照任意比例的叠加,而且按照量子系统的可叠加性,多个量子比特也可以并行处理运算。这样,量子计算可以执行更加复杂的计算。

(1)量子计算全能型选手——微软

微软的量子计算研究基于一种被称为“拓扑量子比特”的量子信息单位。二十年前, 数学天才Michael Freedman 加盟微软理论研究团队并开发出首个拓扑量子位,同时也拉开了微软布局量子计算的序幕。

2017年 9 月 25 日微软 Ignite 大会上,微软展示了拓扑量子位以及硬件软件生态系统开发方面取得的进展,其中包括与 Visual Studio 深度集成,同时适用于量子模拟器和量子计算机的新型编程语言。拓扑量子计算机最初的用途之一就是人工智能研究人员利用机器学习,加快训练算法的劳动密集型流程。据微软首席研究与战略官 Craig Mundie 透露,如果量子计算能应用于微软人工智能助理小娜 Cortana ,对她进行算法训练的时间就有机会从一个月缩短为一天。

(2)走向实用化的谷歌

2009年,谷歌开始投入到量子计算的研究中,2013年从加拿大创业公司D-Wave Systems采购了一台计算机,这台计算机当时被称作“全球首台商用的量子计算机”。2017年4月,谷歌称在年底打造出世界上第一台可以超越传统计算机的量子计算机,实现49个量子比特的操控,实现“量子霸权”。

经过多年的研究,谷歌量子计算逐渐走向实用化,其提出了三个早期量子计算装置的可行商业化应用量子模拟、量子辅助优化和量子采样。并开放了开源量子计算软件OpenFermion,用户免费使用,化学家和材料学家可以利用谷歌软件改编算法和方程,使之能在量子计算机上运行。

(3)IBM多个里程碑式的发展

到此,以上就是小编对于量子科技在未来的问题就介绍到这了,希望介绍关于量子科技在未来的3点解答对大家有用。

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