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中国量子计算机多少比特 为什么说量子计算机可轻易破解比特币,究竟怎么

2024-01-10 11:57:42 互联网 未知 科技

 中国量子计算机多少比特 为什么说量子计算机可轻易破解比特币,究竟怎么

中国量子计算机多少比特


截止2017年5月3日,中国对外宣布世界首台10比特光量子计算机研发成功。
这台具有10个量子位的光量子计算机克服了以往同类型量子计算机的量子位数目受限和低采样率的问题,
计算机采用的架构还具有继续增加量子位数目和提高采样率的能力。

为什么说量子计算机可轻易破解比特币,究竟怎么

摘要:在位于纽约市以北约50英里处僻静乡村中的一个小型实验室内,天花板下缠绕着错综复杂的管线和电子设备。这一堆看似杂乱无章的设备是一台计算机。它与世界上的任何一台计算机都有所不同,而是一个即将开创历史的里程碑式设备---量子计算机。

2017年5月3日,科技界的一则重磅消息:世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。这个“世界首台”是货真价实的“中国造”,属中国科学技术大学潘建伟教授及其同事等,联合浙江大学王浩华教授研究组攻关突破的成果。
如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就好比飞机。在过去的几个月里,IBM和英特尔已经宣布他们已经分别制造了50和49个量子比特的量子计算机。有专家指出,在十年之内,量子计算机的计算能力就可能赶超当前的超级计算机。

2018年3月5日在洛杉矶举行的美国物理学年会上,谷歌量子AI实验室研究科学家Julian Kelly报告了,带领谷歌团队正测试一台72量子比特通用量子计算机。然而,这还是仅仅是72量子比特而已。按照这个速度发展下去,很快量子计算机的神通,将强劲得让人恐惧。
那么,为什么说量子计算机可轻易破解比特币,究竟怎么回事?
要破解现在常用的一个RSA密码系统,用当前最大、最好超级计算机需要花60万年,但用一个有相当储存功能的量子计算机,则只需花上不到3个小时!也就是说,从电子计算机飞跃到量子计算机,整个人类计算能力、处理大数据的能力,就将出现上千上万乃至上亿次的提升。在量子计算机面前,我们曾经引以为豪的传统电子计算机,就相当于以前的算盘,显得笨重又古老!

虽然比特币协议使用的是不对称的加密货币,用相应的公钥验证私钥签署的交易,以确保比特币只能被合法所有人使用。使用当前可用计算机强制私钥与公钥保持一致不可行,但量子计算机却可以解决不对称加密货币的问题。
另外,比特币的规定是处理得更多的那个区块加入区块链,另一个区块则作废。举个例子,这就像于在一个账簿里有51个人说你在银行存了100块钱,而49个人说你存了50块钱,这种情况下,区块链算法少数服从多数,银行认为你存了100块钱是真,存了50块钱是假。所以一旦一位矿工拥有51%的算力,其他后续矿工将无法继续获得比特币。

Andersen Cheng,英国一家网络安全公司的联合创始人,他表示在量子计算机投入使用的那一天,比特币就会终结。你觉得呢?

量子比特与经典比特有什么区别

通俗模式: 前面的回答已经很精彩了,我再稍微补充一点,因为关于量子纠缠的比喻有很多。中科大量子信息实验室的老大郭光灿院士曾经打过一个比方比喻量子通信,说在美国的女儿生下孩子那一瞬间,远在中国的母亲就变成了姥姥

我国已实现多少个量子比特纠缠?

中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控6个光子的偏振、路径和轨道角动量3个自由度,在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。

多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术,特别是量子计算的最核心指标。量子计算的速度随着实验可操纵的纠缠比特数目的增加而指数级提升。然而,要实现多个量子比特的纠缠,需要进行高精度、高效率的量子态制备和独立量子比特之间相互作用的精确调控。

多粒子纠缠的操纵作为量子计算不可逾越的技术制高点,一直是国际角逐的焦点。2016年底,潘建伟团队同时实现了10个光子比特和10个超导量子比特的纠缠,刷新并一直保持着这两个世界纪录。通过多年的不懈探索和技术攻关,研究组成功实现了18个光量子比特超纠缠态的实验制备和严格多体纯纠缠的验证,创造了所有物理体系纠缠态制备的世界纪录。该成果可进一步应用于大尺度、高效率量子信息技术,表明我国继续在国际上引领多体纠缠的研究。来源:人民日报

量子计算机到量子比特,各国为什么致力于这一领域?

在微观尺度上,一个量子比特可以同时处于多个状态,而不像传统计算机中的比特只能处于0和1中的一种状态。
这样的一些特性,让量子计算机的计算能力能远超传统计算机。美国谷歌公司等机构在2015年宣布,它们的“D波”(D-Wave)量子模拟机对某些问题的求解速度已达到传统计算机的1亿倍。虽然它并不被认为是真正的量子计算机,但量子计算的巨大潜力已经显露。

量子计算需要克服环境噪声、比特错误和实现可容错的普适量子纠错等一系列难题,真正量子计算机研发挑战巨大。 
为加速进入量子计算机阵营,各国政府纷纷加大投入。欧盟在2016年宣布投入10亿欧元支持量子计算研究,美国仅政府的投资即达每年3.5亿美元。中国也在大力投入,目前正在筹建量子信息国家实验室,一期总投资约70亿元。
如果“量子霸权”实现,人类计算能力将迎来飞跃,接下来就会是在多个领域的推广。一些行业巨头已经盯上了量子计算未来应用:阿里巴巴建立了量子计算实验室中科院与阿里云合作发布量子计算云平台IBM也在去年宣布计划建立业界首个商用通用量子计算平台IBM Q,还与摩根大通等公司合作计划在2021年前推出首个在金融领域的量子计算应用。

传统计算机要100年才能破解的难题,量子计算机可能仅需1秒,如此“洪荒之力”、酷炫前景各国岂能袖手旁观?
去年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型机,量子计算领域的竞争进入关键阶段。

聪者听于无声,明者见于未形。

当魔幻般的理论在现实中推动进步,各国的科研实力体现无疑。

在IBM公司宣布成果的半年前,中国科学家已发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。

从个位数到几十量子比特的进展,各国你追我赶,这到底是为什么?

从1970年到2005年,正如摩尔定律预测的一样,每18个月集成电路上可容纳的元器件数目约增加一倍,计算机的性能也相应提升近一倍。但2005年后这种趋势就开始放缓,极其微小的集成电路面临散热等问题考验。