什么是量子计算机

什么是量子计算机

一、什么是量子计算机(论文文献综述)

熊康林,冯加贵,郑亚锐,崔江煜,翁文康,张胜誉,李顺峰,杨辉[1](2022)在《超导量子电路材料》文中进行了进一步梳理超导量子电路由超导的电容、电感、约瑟夫森结、传输线构成,在超低温下表现出宏观量子效应.由于超导体自身的耗散极低,超导量子电路的一个重要应用研究方向是具有长相干时间的超导量子比特.超导量子电路沿用了传统集成电路的微纳米制造工艺,包含多个超导量子比特的芯片也能进行规模化加工和封装.但是,在超导量子电路的结构设计、材料制备、芯片制造、工作环境等各个环节都会引入耗散通道,限制了超导量子比特的相干性.从微观机理上分析,这其中大部分通道都与量子电路材料及表界面相关,因此从材料和工艺出发,全方位探索高质量超导量子电路的制备是进一步推进其应用的必然趋势.

王鹏,王方[2](2022)在《量子视角下的智能优化算法综述》文中研究指明近年来,量子科技的发展突飞猛进,成为继云计算、大数据、人工智能、区块链技术之后的又一种新兴战略性技术,其中量子理论在智能优化领域的应用被证明是较为成功和富有前景的。该文从量子力学的视角综述了当前智能优化算法的研究进展。将量子力学在智能优化算法中的应用分成了两个方面:1)将量子理论中的量子比特、量子门等概念应用于构造智能优化算法的相关研究,这些工作通过在智能优化算法中实现量子特性从而获得算法性能的提升;2)利用薛定谔方程、波函数、叠加态等概念对智能优化算法进行建模,建立了智能优化算法的量子化描述方式,为利用量子力学对智能优化算法进行分析和研究提供了新的范式。量子理论在优化算法中的应用现状表明:建立在薛定谔方程上的智能优化算法理论具有完备的数学理论框架,并能导出优化算法的核心迭代操作,有望为优化算法建立统一数学物理模型。

梁超,王浩冰,张寒子逸[3](2022)在《面向计算机专业的量子计算课程教学探索》文中研究说明结合计算机专业量子计算课程的教学实际,深入分析课程教学的目标和难点,在此基础上从课程结构和内容、教学方式和方法方面给出有针对性的设计,为未来计算机学科的量子计算课程教学实践提供有益的参考和借鉴。

科技日报国际部[4](2022)在《厚积薄发久为功》文中研究表明俄罗斯 Russia启用贝加尔湖中微子望远镜首次室温下获得磁性超导材料本报驻俄罗斯记者 董映璧2021年,俄罗斯在基础研究领域的亮点是,在贝加尔湖中启用了北半球最大的深水中微子望远镜“Baikal-GVD”,用于记录来自天体的超高能中微子流,研究地球物理学、水?

谢景明,胡伟方,韩林,赵荣彩,荆丽娜[5](2021)在《基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟》文中指出"嵩山"超级计算机系统是中国自主研发的新一代异构超级计算机集群,其搭载的CPU和DCU加速器均为我国自主研发。为扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算研究在该平台上开展的可行性,文中使用异构编程模型实现了量子傅里叶变换模拟在"嵩山"超级计算机系统上的异构版本,将程序的计算热点部分分配至DCU上运行;然后使用MPI在单计算节点上开启多进程,实现DCU加速器数据传输和计算的并发;最后,通过计算与通信的隐藏避免了DCU在数据传输时处于较长时间的空闲状态。实验首次在超算系统上实现了44 Qubits规模的量子傅里叶变换模拟,结果显示,异构版本的量子傅里叶变换模拟充分利用了DCU加速器计算资源,相较于传统CPU版本,其取得了11.594的加速比,且在集群上具有良好的可拓展性,该方法为其他量子算法在"嵩山"超级计算机系统上的模拟实现以及优化提供了参考。

谢汝雨[6](2021)在《量子计算机如何检查错误?》文中研究表明1994年,在新泽西州贝尔实验室工作的数学家彼得·肖尔(Peter Shor)证明,量子计算机处理一些问题的速度是传统计算机的指数倍。问题是,量子计算机能被造出来吗?怀疑论者认为,量子态太脆弱了——环境会不可避免地扰乱量子计算机中的信息,使它脱离量子态。经典的纠错?

刘霞[7](2021)在《量子技术改变世界的四种方式》文中认为美国计算机巨头IBM近日宣布研制出一台能运行127个量子比特的量子计算机“鹰”,这是迄今全球最大的超导量子计算机。中国科学技术大学此前曾推出62个量子比特可编程超导量子计算机原型机。世界各地的政府和组织正在源源不断地增加在量子研究和开发领域的投入。量子计算机?

张仕斌,黄曦,昌燕,闫丽丽,程稳[8](2021)在《大数据环境下量子机器学习的研究进展及发展趋势》文中进行了进一步梳理复杂性是大数据区别于传统数据的根本所在,大数据的复杂性必然带来不确定性,如何高效、安全、准确地处理大数据所具有的复杂性和不确定性问题已经成为实现大数据知识发现的前提和关键。该文分析了目前大数据环境下不确定性集合理论和大数据计算与分析方法、机器学习、量子计算及量子机器学习的研究现状和不足,展望了未来的发展趋势,指出在即将来临的"大数据+人工智能+量子计算"时代,将"大数据+不确定性集合理论+机器学习+量子计算"交叉融合研究既有理论和现实意义,又有实用价值,也必将成为智慧化时代大数据领域的研究热点。

吴长锋[9](2021)在《“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算“主心骨”》文中指出近来,有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破,为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而,对于大多数人来讲,量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现,表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量?

亚马逊云科技[10](2021)在《量子计算的五大挑战》文中研究说明亚马逊云科技量子计算中心最终目标是构建一种全新类型的计算机——一种容错的量子机器。这种机器能够在计算精度上超越经典计算技术,同时,能够凭借足够大的规模来解决复杂问题,进而对我们的生活和工作产生巨大影响。尽管量子计算机可以解决目前传统计算机无法解决的问题,但它对环境的微小变化非常敏感,也更容易出错。为加速量子计算技术和应用的发展,亚马逊云科技在2019年推出亚马逊云科技量子计算中心。日前,亚马逊云科技在美国加州理工学院(C altech)建设了一个新的量子计算中心,致力于构建"容错"量子计算机。该中心的团队成员将专注于开发更强大的量子计算硬件,并发现量子技术的新应用。

二、什么是量子计算机(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、什么是量子计算机(论文提纲范文)

(1)超导量子电路材料(论文提纲范文)

1 发展趋势
2 超导量子电路系统结构
    2.1 量子硬件
    2.2 运行环境
    2.3 测控系统
3 材料退相干机理分析
    3.1 二能级缺陷
    3.2 磁性杂质
    3.3 准粒子
4 芯片制备技术
    4.1 比特结构
    4.2 材料选择
    4.3 材料制备
    4.4 超导隧穿结
    4.5 集成封装
    4.6 量子极限放大器
5 量子算法
6 结论与讨论

(2)量子视角下的智能优化算法综述(论文提纲范文)

1 智能优化算法当前面临的挑战
2 选择量子力学
3 隐含并行性
4 基于量子比特的智能优化算法
5 量子退火算法与优化问题的量子可描述性
6 量子动力学理论
7 智能优化算法的核心操作
    7.1 Kennedy对粒子群算法基本框架的探索
    7.2 智能优化算法的基本迭代过程
8 结束语

(3)面向计算机专业的量子计算课程教学探索(论文提纲范文)

0 引言
1 课程教学目标和难点
2 课程结构和内容
    2.1 教材与参考书
    2.2 课程安排、模块和内容
3 教学方式和方法
    3.1 知识类比
    3.2 专题报告
    3.3 组合实验
4 结语

(4)厚积薄发久为功(论文提纲范文)

俄罗斯 Russia
启用贝加尔湖中微子望远镜
首次室温下获得磁性超导材料
英国 The UK
首用纠缠光子编码信息成全息图
详细测量格陵兰岛冰川温度
美国 The US
揭示缪子行为异常
发现宏观量子纠缠直接证据
韩国 South Korea
出台法律强化对量子技术支持
超导核聚变装置运行创纪录
法国 France
提出新的量子计算机构架
揭秘宇宙诞生“第一种物质”
乌克兰 Ukraine
发明基于超材料的射频检测器
新不透明闪烁介质能检测粒子
以色列 Israel
国家计划作为支撑
全面发力量子领域
德国 Germany
推出欧洲首台量子计算机
精确控制原子核量子跃迁
日本 Japan
首次精确测量超重元素质量
明确磁性斯格明子晶体机制

(5)基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟(论文提纲范文)

1 引言
2 “嵩山”超级计算机系统
    2.1 海光一号DCU加速器架构
    2.2 CPU+DCU异构编程
3 量子傅里叶变换
4 模拟实现
    4.1 量子傅里叶变换模拟程序分析
    4.2 CPU+DCU版本量子傅里叶变换模拟的实现
    4.3 CPU+DCU版本量子傅里叶变换模拟的优化
        4.3.1 多进程控制DCU并发
        4.3.2 计算通信隐藏
5 实验验证
    5.1 实验环境
    5.2 功能性测试
结束语

(6)量子计算机如何检查错误?(论文提纲范文)

比较,重复比较
容错

(7)量子技术改变世界的四种方式(论文提纲范文)

促进新药和新材料研发
在金融领域“大显身手”
助应对气变“一臂之力”
量子安全应予以重视

(9)“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算“主心骨”(论文提纲范文)

“既死又活”的薛定谔猫
量子计算机搭建面临巨大挑战

(10)量子计算的五大挑战(论文提纲范文)

制作更多、更好的量子比特
降低噪音
开发更大的量子计算机
降低纠错成本
时钟提速

四、什么是量子计算机(论文参考文献)

  • [1]超导量子电路材料[J]. 熊康林,冯加贵,郑亚锐,崔江煜,翁文康,张胜誉,李顺峰,杨辉. 科学通报, 2022
  • [2]量子视角下的智能优化算法综述[J]. 王鹏,王方. 电子科技大学学报, 2022
  • [3]面向计算机专业的量子计算课程教学探索[J]. 梁超,王浩冰,张寒子逸. 计算机教育, 2022(01)
  • [4]厚积薄发久为功[N]. 科技日报国际部. 科技日报, 2022
  • [5]基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟[J]. 谢景明,胡伟方,韩林,赵荣彩,荆丽娜. 计算机科学, 2021(12)
  • [6]量子计算机如何检查错误?[N]. 谢汝雨. 中国航空报, 2021
  • [7]量子技术改变世界的四种方式[N]. 刘霞. 科技日报, 2021
  • [8]大数据环境下量子机器学习的研究进展及发展趋势[J]. 张仕斌,黄曦,昌燕,闫丽丽,程稳. 电子科技大学学报, 2021(06)
  • [9]“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算“主心骨”[N]. 吴长锋. 科技日报, 2021
  • [10]量子计算的五大挑战[J]. 亚马逊云科技. 软件和集成电路, 2021(11)

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