量子计算迈出重要一步

量子计算机承诺通过比传统计算机更快地解决某些问题来改变计算机安全、金融和许多其他领域。为了释放这种潜力,美国政府刚刚通过了一项法案,以培育一个可行的量子计算产业。

量子计算迈出重要一步

马里兰大学的克里斯托弗·梦露告诉人们,麻省理工学院技术评论组织的一个会议上,美国需要新一代的工程师---在量子物理学和计算机工程领域进行研究,帮助建立量子计算机能够解决现实世界的问题。

这就是门罗参与起草《国家量子倡议法案》的原因。该法案今天刚刚通过,将建立一个联邦计划,加速量子计算的研究和培训。该法案将发放12.75亿美元,用于资助几个卓越研究中心,这些中心将帮助培养许多量子工程师。

门罗也是IonQ的联合创始人,IonQ是目前正在竞相开发可用量子计算机的几家初创公司之一。这些公司很难找到工程师来帮助他们开发和可商业化扩展的系统。“我们需要量子系统工程师,”门罗说。“我们需要专业人才。”

量子计算机的工作方式与传统机器完全不同。在普通的计算机中,信息的基本单元用1或0表示。但在量子领域,物质以奇怪的方式运行。量子比特,或称量子位元,通过叠加和纠缠来创建和操作,可以在大量数据上非常快速地执行某些类型的计算。

从理论上讲,一台只有几百个量子位元的量子机器应该能够进行使用传统硬件难以想象的计算。

然而,在实践中,将这些系统放大是非常棘手的,因为它们对干扰非常敏感。量子计算机最初是在几十年前提出的,但这项技术的研究进展缓慢。

初创企业和大型科技公司目前正在竞相开发功能更强大的量子计算机。IonQ公司正在利用被电场约束的离子来制造量子电脑。其他几家公司,包括谷歌、IBM和Rigetti,正在使用超导电路开发量子计算机。Rigetti最近演示了一种新的量子云服务。

门罗说,新的国家计划还应该帮助美国在国际上竞争。中国正在向自己的量子计算项目投入数十亿美元。国际形势尤其重要,因为这些技术有望有助于突破——但也有助于切断——通信渠道。

门罗预言,在五年内,量子计算机将能够进行传统硬件无法运行的计算。但是,由于这些早期系统只能够进行某些类型的计算,因此尚不清楚它们究竟有多有用。

如何使用这些机器将取决于量子软件工程师。门罗说:“当我们建造它们的时候,它们就会有用处。”

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