中国自主量子计算机成功实现全球最大规模量子计算流体动力学仿真

动力学

中安在线、中安新闻客户端讯 记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉,我国科学家在中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上,成功完成全球最大规模的量子计算流体动力学(QCFD)仿真,标志着国产量子算力在解决实际问题方面取得重要进展。

计算流体动力学广泛应用于航空航天、汽车工程、船舶设计等领域,飞行器、汽车及船舶的外形设计都与其紧密相关。算力提升可以加快飞机、汽车的更新迭代和降低设计成本。然而,传统计算机越来越难以满足这些领域对计算规模、计算精度和计算速度的要求。

量子计算为计算流体动力学提供了新算力选择。国际知名飞机制造企业——空中客车公司,在2019年发起了全球量子计算挑战赛,邀请了全球36个量子计算团队超过800位研究人员,旨在利用量子算力加快飞机机翼设计。在此次比赛中,本源量子团队构建了一个在量子计算机上求解计算流体动力学问题的算法,成为唯一入围该挑战赛五强名单的中国公司。安徽省量子计算工程研究中心副主任窦猛汉指出:“相较于传统方法,量子计算能够显著加速流体动力学仿真过程,从而大幅缩短研发周期并节省经费。”

中国科学院量子信息重点实验室副主任、中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”科研团队主要负责人郭国平表示:“此次研究不仅证明我国自主超导量子计算机具备开展大规模、高精度流体动力学研究的能力,也为我们探索更多复杂科学问题提供了新工具和新方法。”

研究团队对中国自主量子计算机的算力潜力给予肯定。“为解决NISQ(含噪声中等规模量子)阶段量子噪声显著和量子比特资源不足等难题,研究团队创新性地提出了Iterative-QLS和Sub-QLS算法,有效抑制了量子噪声对计算精度的影响。”研究团队成员叶创超博士介绍,“依托这些算法,我们利用‘本源悟空’成功实现非定常声波传播问题的高精度模拟,展示了超导量子计算机在大规模流体动力学仿真上的潜力,创造了全球最大规模QCFD案例纪录。”(记者 徐慧媛 实习生 郭奕欣)


如何评价首台“中国造”光量子计算机的诞生?

5月 3日,科技界迎来了一个振奋人心的消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生!这标志着我国的量子计算机研究领域已迈入世界一流水平行列。 据悉,该光量子计算机是由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等协同完成参与研发的,是货真价实的“中国造”。

量子计算机

量子计算机是指利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。 随着可操纵的粒子数的增加,量子计算机的计算能力呈指数增长,可以为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案,具有巨大的发展潜力。 一台操纵50个微观粒子的量子计算机,对一些特定问题的处理能力甚至比超级计算机更强。 如果现在经典计算机的速度是自行车,那量子计算机的速度就好比飞机。

中国自主量子计算机成功实现全球最大规模量子计算流体动力学仿真

在光学体系上,该研究团队在2016年已实现国际最高水平的十光子纠缠操纵。 今年,在这一基础上,又利用我国自主研发的高品质量子点单光子源构建了世界首台在性能上能够超越早期经典计算机的单光子量子计算机。 最新实验测试表明,该原型机的“玻色取样”速度比国际同行之前所有类似的实验加快至少倍,比人类历史上第一台电子管计算机(ENIAC)和第一台晶体管计算机(TRADIC)运行速度快10-100倍。

悟空

以前,量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而该台原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。 这是历史上第一台超越早期经典计算机量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。

在超导体系,该研究团队自主研发了10比特超导量子线路样品,通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作,成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠,并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。 这一成果打破了美国之前保持的9个量子比特操纵的记录,形成了一个完整的超导计算机的系统,使我国在超导体系量子计算机研究领域也进入世界一流水平行列。

量子科技龙头股(量子科技龙头股票)

量子科技龙头股是指在量子科技领域中具有领导地位和市场份额的上市公司股票。 量子科技是一门前沿的技术,涵盖了量子计算、量子通信、量子传感等多个领域,被认为是未来科技发展的重要方向。 本文将从公司概述、技术创新和市场前景三个方面对量子科技龙头股进行分析。

公司概述

量子科技龙头股是指在量子科技领域中具有领导地位和市场份额的上市公司股票。 这些公司通常在技术研发、产品生产和市场开拓方有较强的实力和竞争优势。 他们在量子计算、量子通信、量子传感等领域的技术创新和商业应用方面取得了显著成果。

以中国为例,近年来国内涌现出多家量子科技龙头公司。 其中,公司A通过自主研发,成功实现了大规模量子计算机的商业化应用,成为全球最大的量子计算企业。 公司B专注于量子通信技术,研发出高效、安全的量子通信设备,并在国内外市场上占据主导地位。 公司C则在量子传感领域进行了突破性的创新,其产品在国内市场上占据绝对优势。

技术创新

量子科技龙头股之所以能成为行业领军企业,离不开其持续的技术创新。 这些公司通过不断地投入研发资源和人才培养,致力于解决量子科技领域的核心难题,推动技术的突破和进步。

在量子计算方面,公司A的技术实现了量子比特的稳定性和量子门操作的高效性,使得量子计算机的应用更加可靠和实用。 公司B则在量子通信领域进行了重要的突破,开发出了基于量子纠缠的安全通信系统,解决了传统加密系统存在的漏洞和风险。 公司C在量子传感技术上取得了重要进展,研发出了高灵敏度、高分辨率的量子传感器,广泛应用于地质勘探、医疗诊断等领域。

市场前景 经典计算机

随着量子科技的不断发展,其在各领域的商业化应用前景广阔。 量子计算机具有强大的计算能力,可以解决传统计算机无法处理的复杂问题,尤其在材料科学、金融风险管理、药物研发等领域具有巨大潜力。 量子通信可以实现绝对安全的通信传输,对于、军事、金融等领域的数据安全具有重要意义。 量子传感技术可以提供更精确、更敏感的测量手段,广泛应用于生物医学、环境监测等领域。

目前,全球各国纷纷加大对量子科技的投资和研发,形成了激烈的市场竞争。 量子科技龙头股作为行业领军企业,具有技术和资源上的优势,有望在竞争中脱颖而出。 同时,量子科技龙头股还可以通过技术授权、合作研发等方式拓展市场,加强国内外的合作交流,实现更大程度的共赢。

流体

量子科技龙头股作为量子科技领域的领导企业,具有强大的技术实力和市场影响力。 在技术创新的推动下,量子科技龙头股在量子计算、量子通信、量子传感等领域取得了显著进展。 未来,随着量子科技的商业化应用不断加速,量子科技龙头股有望在市场竞争中保持领先地位,为推动量子科技的发展做出更大的贡献。

中国为何需要自主研发的量子计算机?中国的量子技术在世界上处于什么地位?

量子计算是最前沿的科学性技术,中国也需要自主研发量子计算机。 量子计算机能展现一个国家的能力,而量子计算机也是如今这个信息时代的正国之宝,所以量子计算机非常具有能力来代表一个国家的信息能力,所以我国也需要自主研发出属于我们国家的量子计算机。

量子计算机在新材料的研究以及金融分析等方面都起着非常重要的作用,同时也能改变我们人们的生活习惯和消费,而且在多个领域的发展都能够有更加深远的影响,所以国家要自主研发量子计算机,能够具有非常高的战略价值,也有利于提升国家的国际知名度。

如今也是我国伟大复兴时的关键时期,如今也处于一个大变局的状态,所以量子计算机是国际上公认的先进技术,我国需要不断突破自我形成质变的飞跃,这样就能够在国家战略上有更加长远的发展。 而国外的竞争也非常剧烈,所以我国也需要花费巨资来进行量子计算的研究和开发,虽然美国也在电子计算上起着领先的优势,但是在如今这么竞争激烈的国际形势之下,我们不能够落后,“落后就要挨打”,同时我们也承担不起这种代价,所以面对如今的国外竞争形势,我们也需要研发量子计算机,这也是迫在眉睫的事情。

中国在量子计算上的研究是非常活跃的,但是中国在量子计算上所出版物要比美国也少,而且中国的量子技术研发也需要依靠政府的资助才能进行。 这样就会导致我国在研发量子计算机时发挥的作用很小,中国也在量子计算上能够和美国几乎处于平衡状态,但是在其他方面还是非常落后的,因为在量子通信领域上美国还是遥遥领先。 所以中国也需要突破技术,不断做出努力投入更大的规模投资。

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