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量子计较里程碑式打破:乐成模仿45位量子计较机

责任:新博娱乐.xbyl. 时间:2017-04-19 16:28 来源:www.babyeinstein-es.com 作者:新博娱乐.xbyl.网 阅读: 次

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量子谋略里程碑式冲破:成功仿照45位量子谋略机

  关于量子计较机机能逾越传统计较机这一要害转折点,计较机科学家有个专著名词,即“量子霸权”。从各方面来看,这样的转折点正在邻近。

  一样平常以为,可以或许处理赏罚49个量子位的量子计较机机能将可以对抗环球最强盛的超等计较机。假如量子计较机的局限进一步扩大,那么机能将远远超出传统计较机。

  今朝这还无法成为实际。一个重要题目在于,我们怎样才气知道,这些量子计较机的事变是否切合祈望。因此,计较机科学家开始操作强盛的传统计较机去模仿量子计较机的举动。

  这里的要害是在人类仍有手段的环境下,尽也许精确地测定量子计较机的举动。在此之后,我们只能完全信赖量子天下所产生的统统。

  虽然,到今朝为止,还没有任何人有手段模仿包括49个量子位的量子计较机。本周,瑞士苏黎世联邦理工学院的Thomas Haner和Damian Steiger发布了迄今为止方针最宏大的一项尝试打算。

  研究团队操作了环球排名第五的超等计较机,模仿由45个量子位构成的量子计较机的举动。Haner和Steiger暗示:“就我们所知,以模仿的量子位个数来看,这缔造了新记载。”他们也证明白,这样的模仿可以有何等强盛。

  因为量子计较性可以或许实现的计较伟大度,这样的模仿很是坚苦。量子计较机的计较手段来自叠加态这种量子征象,即一个量子微粒,譬喻光子,同时可以处于高出一种状态。

  譬喻,程度极化的光子可以代表0,而垂直极化的光子可以代表1。但假如一个光子同时处于程度极化和垂直极化的叠加态,那么在计较中就可以同期间表0和1。

  通过这种方法,2个光子可以代表4个数字,3个量子可以代表8个数字,以此类推。这就表明白为何量子计较机的计较手段云云强盛,为何传统计较机的机能相形见绌。

  譬喻,50个光子就可以代表10的16次方个数字,而传统计较机必要1PB(1024TB)局限的内存,才气存储这些数字。

量子谋略里程碑式冲破:成功仿照45位量子谋略机

  在传统计较机中处理赏罚这些数据则是局限更大的使命。这是因为,大部门超等计较机由多个处理赏罚单位构成,这些处理赏罚单位通过彼此毗连形成计较收集。因此,打点差异节点之间的数据流将造成庞大的通讯负荷。

  这样的挑衅限定了传统计较机模仿量子计较机的局限。今朝的天下记载是模仿42个量子位,这一成绩是Julich超等计较机在2010年取得的。自当时以来,因为计较负荷的题目,这方面未能取得太大盼望。

  因为Haner和Steiger的事变,这样的环境将产生改变。他们的打破在于探求多种方法去低落计较负荷,使模仿速率比以往晋升至少1个数目级。

  研究职员已在加州劳伦斯伯克利国度尝试室Cori II超等计较机的一系列模仿中应用了这些技能。这台超等计较机包括9304个节点,每个节点都包括68核英特尔至强Phi 7250处理赏罚器,运行频率为1.4GHz。峰值机能为每秒29.1万万亿次浮点运算,内存则为1PB。

  这台超等计较机以首位女性诺贝尔医学奖得主Gerty Cori来定名,是环球排名第五的超等计较机。

  Haner和Steiger行使这台超等计较机模仿了包括30、36、42和45个量子位的量子计较机。在局限最大的一次模仿中,他们行使了0.5PB的内存和8192个节点,实现的机能为每秒0.428万万亿次浮点运算。

  这间隔施展Cori II超等计较机的峰值机能尚有很大差距。研究团队暗示,这是因为大量计较机能都被用于处理赏罚通讯负荷,而通讯负荷仍占有了75%的计较时刻。

  Haner和Steiger较量了在机能较弱的超等计较机Edsion上,对30和36个量子位举办模仿的功效。这台超等计较机同样属于劳伦斯伯克利尝试室。他们发明,他们的要领同样可以加快计较。“这表白,实现的速率晋升并不只仅是启用新一代硬件(即Cori II超等计较机)的功效。”

  他们以为,这样的技能前进表白,对49个量子位的模仿将在不久的未来实现。

  这方面的事变将为将来量子计较机的成长铺平阶梯。个中得到的数据将饰演重要脚色,使物理学家可以或许知道,当“量子霸权”最终到来时,新博娱乐.xbyl.网,量子计较毕竟有何等强盛。毫无疑问,这一天不会太远。

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