华为量子芯片率先布局未来 如何理解量子计算机的性能飞跃?
华为量子芯片率先布局未来 如何理解量子计算机的性能飞跃?
华为量子芯片专利,抢先一步布局未来。华为今天公布了新专利,一种“量子芯片和量子计算机”,颇为激动人心。
在专利的摘要中涉及许多专业名词。比如说基板,M个子芯片,藕合结构,腔膜抑制结构等等。咱们不去往下深究,只抓住关键词量子芯片和量子计算机。
在量子计算机上重新回到同一起跑线
我们知道前段日子里三星正在加紧量产他的3纳米制程工艺的芯片,而台积电也是大手笔投入到了2纳米制程工艺芯片的生产中。这两家正在快马加鞭地往前冲。但是啊但是啊,物理极限正悄无声息地在前面等着他们。
因为芯片的原材料是硅晶圆,这硅原子的直径呢只有0.2纳米,这就是极限,也是路的尽头。
当芯片制程工艺到了1纳米之内的时候,就从传统的宏观经典物理领域到了微观的量子物理领域。踏入1纳米之内会发生隧穿效应,目前的技术都会失效。失效之后会发生什么情况呢?人人都重新回到起点,重新回到量子计算机这条新的起跑线上来竞争。
此时,许多人可能就会感兴趣,咱们常听到别人说量子计算机,那么量子计算机跟现在的集成电路计算机相比较,它的性能会提升多少呢,二者会有多大的差距呢?答案是几乎难以想象,是超越好几个量级的差别。
如何理解量子计算机的性能飞跃?
既然望向未来难以想象,那咱们就看回过去,从计算机的历史着手来帮助我们理解。第一台计算机是发明于1946年的ENIAC。
这款计算机当时用的计算元件是“真空管”,多少只呢?仅有17,468根真空管,但却占地约170平米,要两个85平的房子,才能装得下如此的庞然大物。转眼到了第二年的1947年,新的材料发明了出来,半导体晶体管取代笨重的真空管,接着是集成电路的CPU芯片。
而到了2020年,普通人手里拿一部华为mate40手机,里面搭载的麒麟9,000芯片,就有计算元件晶体管多达153亿只。153亿除以1.7万,这中间足足90万倍的差距。我们想一下从1946年到2020年,也不过区区74年的时间,而性能却翻了90万倍。这样的飞跃,是当初研发第一台ENIAC的计算机的人,想象不到也不会相信的。
还不止如此,第一台计算机ENIAC需要两个85平的房子才装得下,而这台mate40,却轻易握在了我的指掌之间。这无论在性能还是空间上都是超出想象力的飞跃。
那么未来的量子计算机的性能会怎样?想象不到也很难想象,这受限于我们的想象力,也只受限于我们的想象力。但是你看华为,今天公布了新的专利,“一种量子芯片和量子计算机”。未来似乎已来,华为正走在路上...
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