当代时间,2月20日,美国网站发布一份《美国量子网络战略构想》,提出美国将开辟量子互联网,确保量子信息科学(QIS)惠及大众。这一下子就网络了人心,这么高端的技术,我们只闻其名,不知何所为。

首先,该文件认为,美国政府同样将在推动早期量子信息科学研究、引导国家研发活动时发挥至关重要的作用。这是继2019年10月谷歌宣布实现“量子霸权”以后,美国再次在量子技术应用领域进行重大布局。

事件始发回溯到1969年,美国高级研究计划局(DARPA)演示了首个计算机网络ARPANET,推动了后来世界首个互联网的诞生。可以说,凭借着互联网的先发优势,才有了现在美国如此强大的竞争力。而这次的“量子互联网”优势,无疑暴露了美国进军下一个竞争风口的又一野心。通信和计算领域的量子技术一旦实现,不仅意味着通信和计算速率的n倍增长,也意味着一轮新的科技革命即将开始。

量子计算的由来,原理和优势:

1982年,美国著名物理物学家理查德费曼在一个公开的演讲中提出利用量子体系实现通用计算的新奇想法。紧接其后,1985年,英国物理学家大卫杜斯提出了量子图灵机模型 。理查德费曼当时就想到如果用量子系统所构成的计算机来模拟量子现象则运算时间可大幅度减少,从而量子计算机的概念诞生了。

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。其基本规律包括不确定原理、对应原理和波尔理论等。它应用常见,如半导体材料为主的电子产品,激光刻录光盘,核磁共振等。

量子计算机的最大特点在于量子并行计算,这样大大加快了运算速度。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。量子计算机以指数形式储存数字,通过将量子位增至300个量子位就能储存比宇宙中所有原子还多的数字,并能同时进行运算。

量子领域的技术突破:

美国国际商用机器公司(IBM)推出了53量子比特的量子计算机,并计划向外部用户开放使用。谷歌公司则发表论文称,成功让量子系统花费约200秒完成了传统超级计算机要1万年才能完成的任务。量子计算机的发展引发人们越来越多的关注。

国内量子实验室负责人表示:这些量子科学理论和软硬件领域的突破进展,会给云计算、人工智能、药物、材料研发等多个关键领域带来颠覆性革新。

《美国量子网络战略构想》的两个目标:

一、在未来5年中,美国的公司和实验室将演示量子网络的基础科学和关键技术,包括量子互连、量子中继器、量子存储器、高通量量子信道和洲际天基纠缠分发。同时,将查明这些系统的潜在影响和改善应用,带来商业、科学、卫生和国家安全方面的好处。

二、在未来20年里,量子互联网链路将利用网络化量子设备实现经典技术无法实现的新功能,同时促进对量子纠缠作用的理解。

有关联的公司

根据一些相关媒体信息披露的公告,有这些公司一直高度关注量子互联网及相关技术、行业的发展与前景;并且积极推进先进技术与公司产业的结合。例如:宏达新材三力士科华恒盛

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