“悟空”上線執行
2024年初,新一代的超導計算機上線。“本源悟空”搭載了72位的超導量子晶片,整體是國內目前最先進的超導量子計算機!
上線短短一週多的時間,該系統已經執行了3萬多個運算。“悟空”面向全世界的使用者限時免費開放,普通人的使用申請肯定不會透過,這面向的都是量子計算任務。
從訪問量來看,截止到15日,遠端訪問的次數已經超過了35次,而且這一規模還在繼續增長。
具體到已執行的運算任務,一共有37666條,已經完成計算的有33871個運算任務,其餘的運算任務還在排隊運算中。
這麼多的訪問量,都是哪些國家來使用的呢?
61個國家遠端使用,美國註冊使用者最多
根據該計算機雲平臺的負責人介紹,上線一個星期後,遠端訪問的使用者來自61個國家,像美國、日本、俄羅斯、加拿大、新加坡、保加利亞等國的使用者都進行了遠端訪問。
其中美國註冊訪問的使用者數量是最多的,他們的訪問次數已經成為國外訪問人數最多的國家。
郭國平是第三代超導量子計算機的研究負責人,他向媒體表示:
美國的量子計算機雖然不對中國開放,不過我們自己還是要秉承科學探索無國界的理念,向全世界的使用者開發服務。
在量子計算領域,美國人始終表現的不大度。還在2021年底,美國多個部門聯合對我國在量子計算技術上施行技術封鎖。美國宣佈實施封鎖的,是我國的27個實體以及個人。
此前,斯坦福大學的一位教授就分析稱,美國和中國在量子計算領域的競爭,未來勢必還會進一步加劇。
2023年,澳大利亞的一項研究表示,在量子技術領域,美國目前唯一對中國具有優勢的就是量子計算了,但近年來中國的研究成果正在和美國的優勢縮小。
正因為存在競爭和技術差距縮小,美國才一度不顧臉面的處處針對我們。2023年8月時,拜登就曾簽署新的行政令,限制美國企業在半導體、人工智慧、量子計算等領域,對中國投資和交易。
一邊是美國人施行技術封鎖,一邊卻是我們進行技術開放,這種反差讓很多人感到很不爽。
我們吃虧了嗎?
從技術的角度看,美國封鎖看似是保護,但是封閉也隔絕了技術上更廣泛的交流,尤其是使用背後的一整套標準機制。
我國開放給全球使用,在擴大使用者群體使用範圍的同時,也等於是在讓世人適應我國的標準機制。
舉一個不太恰當的例子,電腦和手機上,系統生態相當關鍵,直接關係到有無軟體企業依照該系統進行開發,最終則關係到該系統的使用者數量。
如果一個系統是封閉的,等於是隔絕了跟外部的交流機制,在和使用者之間的適應性減弱的同時,也等於在驅趕軟體企業。
最終,該系統的生態無法完成構築,因為相關的機制標準不再圍繞它執行,而是會選擇其他的代替品。
在美國對我國封鎖,我國向世界開放的問題上,技術領域的適應,最終會影響到使用者群體的選擇。
當然,美國或許只針對我國進行封鎖,對他國則沒有。在這種情況下,我國就更要執行免費開放的政策,畢竟孤芳自賞並不能推動科技真正的進步。
而且,使用我們平臺的本身,也是我們瞭解使用者用途的過程。國外使用者使用我們的平臺進行計算,整個過程和結果,我們的平臺也是能獲取到的。
不管計算的用途究竟是用於什麼,但每項計算背後我們多一份瞭解,對於科研整體也是一種收穫。
就像上面所說到的,這是執行量子計算任務的計算機,不是用來娛樂和休閒的,通過了解各項任務,在技術上能得到更多的互動,整體上也能瞭解和掌握世界的科研動態。
還有一點,新一代的“悟空”剛剛上線,免費放開使用,也是對整套系統性能的檢驗。計算能力如何,每個步驟和效能有沒有需要改進的地方,這對於下一代產品的研究都是有助益的。
最為關鍵的是,負責方也說的很清楚了,是“限時免費”開放。就是說未來在常態化的使用中,肯定也是要收費的。
所以趁著現在免費的視窗期,大量國外使用者申請使用,也就不奇怪了。這既能建立起我們的產品口碑,也能逐步培養使用習慣和標準機制,所以從多個角度看,我們並不吃虧。
反倒是美國人,將自己的產品給藏起來,事實上是一種恐懼心態。而這種心態的背後,又意味著自身在技術上的掌控優勢,已經越來越不明顯。
在沒有更好辦法的情況下,美國人只能憑本能來行事了,這種本能就是恐懼和拒絕。也可以理解為,美國正在失去早年革新突破的思維。至少在技術層面,他的發展不再是以往一騎絕塵的狀態,往往面臨我國的追趕甚至反超。
量子計算領域的優越性
我國的量子計算機不光有剛上線的“本源悟空”,還有在此前上線的“九章二號”和“祖沖之號”。
無論是技術研發還是運算,都獲得了國際學術界的認可。而且,我們是兩條腿走路,上述兩款量子計算機,屬於光量子和超導兩種技術型別。
當然,這一領域的突破是先來自美國的。2019年穀歌推出的“懸鈴木”,其數學演算法的計算能力只需要200秒。而傳統的超級計算機,運算時長需要48個消失。
美國率先出線,不過他的優勢並沒有保持多久。2020年,我國的“九章二號”就完成了數學演算法領域高斯玻色取樣,所需時間200秒。
同等情況下的超級計算機,據說完成計算需要6億年。這意味著美國人的優勢未能獨享,我國在量子計算上也具備了優越性。
到2021年,“九章二號”的求解計算能力,比超級計算機快了10的24次方倍。同樣,新推出的“祖沖之二號”的計算複雜程度,比此前的“懸鈴木”高了100萬倍。
我們不但追上了美國人,而且在優勢上還有反超之勢。
從整體來看,量子技術領域,主要分為計算、通訊和精密測量三大型別。
我國的量子通訊已經是領先世界,此前發射了“墨子號”衛星,2021年又建成了星地量子通訊網,500公里長的現場光纖量子通訊更是打破了世界記錄。
在量子精密測量領域,近年來我們完成了200公里單光子三維成像,探測到了單個DNA分子的磁共振譜等等。
從量子技術領域的整體科研論文看,美國以12000篇的研究論文數量位列第一,我國以近10000篇的數量緊隨其後。此外,德國、日本和英國則排列在第三到第五。
所以就整個量子技術領域來看,我國和美國的技術平分秋色,處在研究和技術應用上的第一梯隊。
如此好的成績,我們是以落後20年的現實情況,而後又以趕超的姿態完成逆勢而上的。
發展上的追趕和超越
20世紀初,量子理論出現曙光,大國的實際研究則是從半個世紀後開啟。那時候我們不要說研究量子,就連肚子都還沒有填飽。
第一次接觸到相關的研究,是上世紀80年代出國留學的學生,我們是全方位空白,此刻還完全不知道這是什麼。
直到1984年,國內的一些大學,才正式開設了量子領域的一些專業課程。除此之外,大量的留學生開始到歐美等國學習。
從那以後,我們追趕的腳步始終沒有停歇。到上世紀90年代,一批世界一流的學術人才已經學成。但他們不僅僅想成為一流的學者,更想在下一步讓國內整體的量子技術上一個臺階。
就這樣,首批的學成人才回國,而後我們自己培養的第二批第三批人才逐漸起步,這期間也伴隨著各地研究所和平臺的構築。
可以說,在這一領域的追趕和研究,是系統性的全過程發力。沒有這種趕超心態,沒有國家從基礎層面的支援,我們不可能從落後20年,逐漸成長為在世界上和第一爭高下。
量子技術的第二次革新高潮
正是量子技術的出現,引發了20世紀第一次的量子技術發展浪潮,並最終催生出了現代的資訊科技。
如今,量子技術領域又有了新理論和新發現,在科學家看來,新技術的集中湧現,意味著量子技術第二次的革新浪潮已經到來。
具體到實際應用中,未來的計算能力藉助量子技術可以實現指數級跨越,通訊領域的保密級別能達到百分百完美,精密測量更是可以讓數值提升到原子單位級別。
科學界目前認為,未來研究出普遍應用的量子計算機,可能還需要10年到15年左右。就是說,現在的“本源悟空”還是隻限定科學家用的,下一步的量子計算機將會逐步走進千家萬戶。
至於其他領域量子技術的應用,未來的發展就更具有想象的空間了。
結語
“本源悟空”上線,而各國圍繞量子技術領域的競爭才剛剛起步。法德兩國分別在量子技術領域的投入,加起來就將近40億歐元。日本和澳大利亞,也在投入巨資推動量子技術的商業化運用。
而在國內,從產業到技術再到人才,哪一項都是未來量子技術深入發展的關鍵。技術上需要突破環境的限制,產業佈局需要完成生態構築,人才方面的需求則是多多益善。
業內人士此前就公開表示過,全球的量子人才極度奇缺,下一步高校人才的培養,以及企業和各專業的直接對接,將會變得更頻密。
所以說,更年輕的00後們,未來的發展和產業方向已經很明確了,有意願從事這一行的,現在就該抓緊“上車”了。
世界,需要量子去丈“量”。