Die Kluft zwischen China und den Vereinigten Staaten bei Quantencomputern

Im Gegensatz zu den Vereinigten Staaten, Europa und anderen Ländern hat China die Quantentechnologie schon früh erkannt und erforscht, und die Forschung zu Quantencomputern hat gerade erst begonnen.

Das vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie im Jahr 2011 gestartete, auf den „Zwölften Fünfjahresplan“ ausgerichtete Großprojekt (Super „973“) erfordert die Umsetzung von 3-Bit-Quantum im 2015-Chip. Guo Guoping sagte, dass dieses Ziel bisher erreicht wurde und der „Dreizehnte Fünfjahresplan“, der wichtige Forschungs- und Entwicklungsplan „Halbleiter-Quantenchip-Forschung“, ins Leben gerufen wurde, die Anschaffung eines Quantenchips mit einem Qualitätsfaktor von 1.000 und einer Reihe von erfordert 6 Bit bis 2020. (Empfohlenes Lernen: PHP-Video-Tutorial)

„Dieses Ziel ist noch weit von einem brauchbaren Quantencomputer entfernt, aber wir müssen es Schritt für Schritt erreichen.“

Obwohl die Anzahl der Qubits kein absoluter Indikator zur Messung der Quantencomputer-Hardwaretechnologie ist, hat dieser Indikator vor der erfolgreichen Entwicklung eines universellen Quantencomputers die Bedeutung, zwischen hohen und niedrigen Niveaus zu unterscheiden. In Googles oben erwähntem „Quantenüberlegenheits“-Plan gehen Wissenschaftler auf diesem Gebiet im Allgemeinen davon aus, dass es im nächsten oder übernächsten Jahr im „Quantencomputer“ 40 bis 50 Qubits erreichen wird.

Aber selbst wenn er dieses Niveau erreicht, ist er noch weit von einem wirklich universellen Quantencomputer entfernt.

Nach Ansicht von Guo Guangcan muss für einen praktischen Standard-Quantencomputer zusätzlich zur Fehlertoleranzschwelle und dem Qualitätsfaktor (Q-Wert) die entsprechenden Anforderungen erfüllt werden (dies ist derzeit weit von den Mindestanforderungen entfernt). Die Anzahl der logischen Bits muss etwa 200 erreichen, und wenn man auf der Grundlage der Tatsache berechnet, dass mindestens 5 physische Bits erforderlich sind, um ein logisches Bit zu kodieren, muss die Anzahl der Qubits mindestens 1.000 erreichen.

Und das ist nur eine sichtbare und leicht wahrnehmbare Lücke. Ying Mingsheng, Professor der Abteilung für Informatik an der Tsinghua-Universität und Jangtse-Gelehrter, wies darauf hin, dass China eines der „zwei Beine“ (Hardware und Software) der Quantencomputerentwicklung fehlt – Quantensoftware, was China passiv machen wird im internationalen Wettbewerb des Quantencomputings.

Der Lahme weiß, dass der Weg lang ist. Ying Mingsheng sagte, der Grund für die schnellen Fortschritte der Vereinigten Staaten sei, dass sie über ein klares Layout und konzentrierte Anstrengungen bei Quantencomputer-Hardware, -Software und sogar -Anwendungen verfügen. „Hardware ist das Fundament von Computern, aber Software ist die Seele der Informatik. Wenn Quantencomputer entwickelt werden sollen, muss auch die Software mithalten.“

„Im Vergleich zu den Vereinigten Staaten gibt es tatsächlich eine große Lücke zwischen uns. Die erste Lücke ist die Lücke im Forschungsniveau, die man sehen kann Stärke. Das sind tatsächlich auch offensichtliche Lücken, und das ist unsere aktuelle Situation China sollte daraus lernen.

Es ist unklar, wer den Kampf gewinnen wird

Trotz der großen Lücke sieht Guo Guangcan, dass die Entwicklung des inländischen Quantencomputings „sehr gute Dynamik“ hat.

„Ich denke, die heimische Dynamik entwickelt sich sehr gut, insbesondere die supraleitende Route. Ursprünglich gab es kein einziges Qubit, aber jetzt sind es fünf oder neun, und mehrere Unternehmen arbeiten daran.“ Auch die Rohstoffe sind nicht mehr auf ausländische Importe angewiesen, sondern werden vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bereitgestellt, und auch die Materialeigenschaften verbessern sich“, sagte Guo Guangcan, obwohl das Niveau jedes Landes unterschiedlich sei, habe sich dies jedoch in keinem Land verbessert tatsächlich einen universellen Quantencomputer entwickelt. „Es ist noch unklar, wer gewinnen wird. Wir haben noch eine Chance.“

Um diese Chance zu nutzen, ist Guo Guangcan davon überzeugt, dass China „seine innere Stärke stärken“ muss, und zwar in zweierlei Hinsicht. Einerseits muss das Land sein Layout bei der Entwicklung von Quantencomputern stärken, es auf die nationale strategische Ebene heben, alle Aspekte der Kräfte organisieren und die Entwicklung von Quantencomputern unterstützen. „Zum Beispiel müssen wir das Bewertungsproblem von Hardware-F&E-Talenten lösen.“

„Andererseits muss unser Land junge Talente im Bereich Quantencomputing fördern. Die junge Generation ist sehr wichtig. Wir müssen uns nicht nur auf die aktuelle Forschung konzentrieren, sondern auch in die Zukunft und auf Talente blicken.“ sind die Zukunft.“ Guo Guangcan sagte: „Auch wenn interessierte junge Menschen sich am Ende nicht an entsprechenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten beteiligen, können sie dennoch zu Menschen ausgebildet werden, die Quantencomputer nutzen können.“ Das sagte er im nächsten Schritt Er werde darüber nachdenken, die Jugendmannschaft angemessen zu fördern.

Ying Mingsheng stimmt mit Guo Guangcan in der Frage der Talentausbildung überein. „Quantensoftware unterscheidet sich von anderen Bereichen der Informatik. Sie ist kurzfristig schwer zu entwickeln und erfordert einen langfristigen, kooperativen Prozess.“ Ying Mingsheng sagte: „Disziplinen wie Quantenphysik und Informatik sollten ihre Kräfte bündeln, um zu trainieren.“ Eine Gruppe von Menschen. Auch wenn wir den endgültigen Durchbruch nicht geschafft haben und wenn die Quanteninformationstechnologie zu einem technologischen Trend wird, werden wir nicht zu passiv sein In Ländern, die die Quantentechnologie schon früh verstanden und erforscht haben, ist China in der Quantentechnologie sehr weit fortgeschritten. Die Computerforschung hat gerade erst begonnen. Obwohl die Entwicklungsdynamik des inländischen Quantencomputerbereichs gut ist, gibt es noch viel zu tun. Einerseits muss das Land seine Aufstellung in der Entwicklung von Quantencomputern stärken und auf eine nationale strategische Ebene heben, andererseits ist auch die Förderung junger Talente im Bereich Quantencomputer von entscheidender Bedeutung.

Bill Gates geht davon aus, dass Quantencomputer voraussichtlich innerhalb von 10 Jahren im Cloud Computing zum Einsatz kommen werden. Das von europäischen Wissenschaftlern verfasste „Quantenmanifest“ sagt voraus, dass es möglicherweise Allzweck-Quantencomputer geben wird bis 2035 gebaut. Die Antwort chinesischer Forscher lautet: Die Umsetzung wird bereits in 10 bis 15 Jahren erfolgen. Bis dahin wird der Ersatz herkömmlicher PCs kein Traum mehr sein.

Die Quantenkommunikationsforschung meines Landes begann später als im Ausland, aber groß angelegte kommerzielle Anwendungen stehen weltweit an der Spitze. In der zweiten Jahreshälfte 2016 wurden eine Reihe von Quantenkommunikationsprojekten durchgeführt, darunter das Shanghai Quantum Communications Metropolitan Area Network, das weltweit längste Intercity-Backbone-Netzwerk für Quantenkommunikation, das Peking und Shanghai mit einer Gesamtlänge von 2.000 Kilometern verbindet, und das weltweit erste Quantenkommunikationsprojekt Der Satellit für wissenschaftliche Kommunikationsexperimente wurde gestartet und das Land hat seine Investitionen in die Quantenkommunikation deutlich erhöht. Die Quantenkommunikation wurde in die strategischen Industrien aufgenommen, die im „Dreizehnten Fünfjahresplan“ gepflegt und entwickelt werden, was die Entschlossenheit des Landes widerspiegelt, sich auf die Entwicklung der Quantenkommunikation zu konzentrieren. Angesichts dieses riesigen Marktes nehmen die Kapitalinvestitionen allmählich zu und die Industriekette wird reifer. Auch Konzeptaktien wie Zhejiang Oriental, Ningbo Construction Engineering, Kehua Hengsheng, China Information und Hengtong Optoelectronics auf dem Sekundärmarkt verdienen Aufmerksamkeit.

Derzeit investiert mein Land jedes Jahr 400–600 Milliarden Yuan in den Bau öffentlicher Netze. Gemäß der 2 %-Ersatzrate für öffentliche Netze beträgt die jährliche Marktgröße etwa 8–12 Milliarden. Einige Brancheninsider sagten, dass die Anwendungsszenarien der Quantenkommunikation von aktuellen Finanz-, Regierungsangelegenheiten-, Militär- und anderen Kunden auf Privatkunden ausgeweitet werden, wenn die Quantenkommunikation in Zukunft vollständig in Stadtnetzen, Intercity-Netzen und Weitverkehrsnetzen eingeführt wird Bis 2030 wird der Quantenkommunikationsmarkt voraussichtlich das Niveau von 100 Milliarden erreichen.

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