除了上天的量子卫星,我们还有另一张王牌-科技论文配图-医学动画-动画宣传片-三维机械动画制作-北京中科幻彩

事情的经过大家应该都知道了,最近的里约奥运会女子4x100米接力预赛中,出现失误的美国队“史无前例”地申请到了单独重赛的机会,并以41秒76的成绩获得决赛资格,以致于此前跑出42秒70、排名预赛第八的中国队就此无缘决赛!

虽然对于奥委会“跪舔”式的抱大腿态度,众网友纷纷表示:这不能忍!但是,在奥运赛场外,中国科学家们默默地做了一件让美国大哥也自愧不如的大事,傲娇地告诉全世界,虽然美国在奥运赛场上黑了中国一秒,但是在量子科学领域这个赛场,我们却甩了你们一个地球的距离!

日前,中国量子计算机取得突破性进展,中国科技大学量子实验室成功研发了半导体量子芯片和量子存储,量子芯片相当于未来量子计算机的大脑,研制成功后可实现量子计算机的逻辑运算和信息处理,量子储存则有助于实现超远距离量子态量子信息传输。

据笔者了解,该量子芯片由砷化镓材料制造,用量子点(用半导体工艺做出一个模拟原子能级的结构)实现量子比特,逻辑比特数量为3个。也就是说,只要进行系统扩展,把更多的逻辑比特能达到满足容错计算的精度,将逻辑比特数量扩大10倍,即可制造出在性能上超越传统计算机的量子计算机。

去年年底,谷歌声称成功研制出量子芯片,但事实上呢,谷歌的量子计算机只是针对特定环节,做特殊算法的计算机。谷歌的退火算法可以在特定的环节、特定的应用中超过传统计算机,但并不具有普适性。标准量子计算机是具有普适性的计算机,可以运行各种各样的算法,类似于经典计算机,电路等效于图灵机模型,可以把图灵机的各种功能用电路来实现。计算机的电路由基本的门来构成,而标准的量子计算机也是有这样的一个概念,是由一系列基本的逻辑门来实现量子电路,进而实现各种算法功能。这种量子计算机被称为具有普适性的量子计算机,而谷歌的量子计算机就没有量子计算机对应的门的概念。谷歌的量子芯片采用低温超导技术,超导系统具有可集成性,能够集成更多的量子比特,但操作精度远远达不到量子计算的要求,这也是谷歌之所以研究量子退火,而非标准量子计算机的原因。借助超导体系已有的相对成熟的超导电子学,谷歌可以比较容易集成数量较多的量子位,但选择了这条路也意味着谷歌不存在用量子退火机“升级”,制造出量子计算机的可能性。也就是说,中科大量子实验室的量子芯片是基于量子点系统,虽然集成的量子比特会少一些,但拥有更好的量子逻辑门精度,就构建标准量子计算机而言,中科大量子实验室显然选择了正确的道路。

量子卫星刚刚升空,量子芯片的问世更加巩固了中国在量子科学领域的“大佬”地位。更加荣幸的是,这两件轰动科学界的大事幻彩都有参与,不仅对量子通信领域的首席专家潘建伟院士进行了专访,而且为中国科技大学量子实验室制作了量子芯片的原理三维动画,幻彩的动画截图更是登上了央视新闻,在收获成绩的同时,幻彩也默默地成为了中国科研发展的见证者。