谷歌量子计算机打造了史上第一个虫洞，它究竟是个啥？
发布时间：2022-12-15 11:31:51 所属栏目：外闻 来源：互联网
导读： 美国谷歌的研究人员用量子计算机打造了一个全息虫洞，估计很多人已经看过这个报道，但却是一脸懵圈的进去，然后一脸懵圈的出来。
作为一个非专业的科普作者，我们写不出来
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美国谷歌的研究人员用量子计算机打造了一个全息虫洞，估计很多人已经看过这个报道，但却是一脸懵圈的进去，然后一脸懵圈的出来。 作为一个非专业的科普作者，我们写不出来有见解的学术文章，但是有责任让吃瓜群众明明白白的吃瓜。 虫洞是连接不同时空的狭窄隧道，穿越它就可以到达过去和未来，也可以到达其它平行宇宙。 1916年，奥地利物理学家路德维希·佛莱姆首次提出虫洞概念，1930年，爱因斯坦和罗森合作了一篇论文，将虫洞理论加以完善，因此虫洞也被称为爱因斯坦-罗森桥。 但至今没有人发现虫洞，它仍是一个假设性的物理概念，谷歌根据现有的量子物理学理论，在量子计算机上模拟了一个虫洞，然后再继续对虫洞进行研究。 搞了半天原来虫洞是虚拟的，研究虚拟的虫洞有何意义呢？ 这个我还真答不上来，要想把里面的道理说明白，起码得读个物理专业的研究生，然后再把量子物理学研究个十年八年。 而且它主要偏向理论研究，跟我们普通人还没啥关系，也不利于我们在茶余饭后吹牛当谈资，那今天主要讲讲量子物理学的两个应用，量子通信和量子计算。 创作不易，跪求点赞和关注！ 什么是量子通信呢？ 简单说来就是没有延迟的信号传输，和目前传输速度最快的光纤相比，它能让你在任何地方打游戏不卡。 比如人的大脑反应速度最快为5毫秒，当然这类人是天才中的天才，一般人的反应速率为35毫秒左右，光纤的传输速度为30万千米每秒，绕地球一周大约为130毫秒。 玩游戏需要先接收信息再发送信息，一来一回大约是260毫米，所以任何的大型游戏都要在不同国家放几组服务器。 不然你就是1000兆的光纤也会延时卡顿，不卡就说明你反应迟钝了。 所以在游戏或者直播行业，量子通信就没有这方面的烦恼，而在探索太空领域的优势就更加明显了。 比如美国火星车登陆火星，火星距离地球最近为5500多万公里，最远为4亿多公里，如果是用电磁波传输信号，一个来回少则10分钟多则40分钟。 因此地球的科学家没办法控制火星车着陆，全称需要提前设置好程序，要不说美国探测火星走在了世界最前列，人家的科技水平确实没话说。 但是量子通信就会打破美国的优势，让着陆火星的难度直接降低几个等级。恰好我国在量子通信领域属于世界第一梯队。 比如2016年发射的墨子号卫星，这是我国自主研发的首颗量子科学实验卫星。2017年，“京沪干线”通过总技术验收，这是全球首条以量子学为基础的保密通信骨干网。 墨子号卫星和京沪干线有多厉害，这个我没办法具体解释清楚，但是从量子物理学的角度来总结，量子通信除了传输速度快就是保密性更安全。 量子通信为什么这么快这么安全呢？我们最后再说原理，先说量子物理的第二个应用，量子计算机。 比如谷歌的量子计算机，它虽然只有53个量子比特，但运算能力已经远规超级计算机。 Summit是目前运算能力最强的超级计算机，它需要1万年才能完成的计算，谷歌这台量子计算机只需要3分20秒。 所以美国在量子计算领域处于领先地位，除了谷歌还有微软和英特尔等科技公司，都在研究量子计算。根据最先的数据显示，IMB的量子计算机已经有433个量子比特。 国内也有企业研究量子计算，比如百度，但是这家公司有点不务正业，拿着大量资金去搞外卖和放小贷，所以和美国科技公司还有一定的差距。 好在量子计算离商用还有一段时间，国内科技公司走正道努努力，还是有机会追上来的。 那么最后说下量子通信和量子计算的原理，由于我不是专业人士，只能凭着自己的理解简单说明一下，各位观众老爷就当听个乐，如果有错误的地方尽管指正。 爱因斯坦证明了光速是绝对速度，目前在宇宙中无法被超越，但量子通信岂不是啪啪打了爱因斯坦的脸？ 事实并非如此，量子通信并不具备传输性质，也就没有速度这一说法，所以光速仍是宇宙中最快的，咱不用压住爱因斯坦的棺材板！ 既然不具备传输性质，又是如何传输信息的呢？ 根据量子力学的理论解释，宇宙中的多粒子存在纠缠态，一个粒子的变化会引起对应的另一个粒子的变化。 纠缠态的形成机制尚不确定，总之可以利用这种特性来交换信息，而这种方式是瞬间完成的，既不存在速度也不存在路径，信息无法被外界干扰或截获，因此量子通信又快有安全。 再来讲讲量子计算机为什么这么快。普通计算机的基本单元叫做比特，比特有0和1两种状态。 量子计算的基本单位叫量子比特，它的状态就比较神奇了，既可以是0也可以1的叠加状态，因此一个量子比特可以同时存两个状态，信息转换的能力也就更强大了。 那如何实现0和1的叠加状态呢？ 量子晶体管是量子计算机的核心部件，当它们暴露在超低温环境下，量子极管内的原子会失电变成离子，离子又被离子陷阱锁在电场里，就可以实现量子比特的纠缠状态。 所以超低温环境是实现量子计算的关键，量子计算机需要配备稀释制冷机，将温度降至零下200多摄氏度。 美国为了确保领先地位，在2019年还搞了一个量子计算霸权，禁止向我国出口稀释制冷机及技术，不过我国在2021年突破了无液氦稀释制冷机技术。 但这又是另外一个故事，本文今天就先讲到这里，其实关乎量子计算还有很多有趣的东西，比如爱因斯坦和波尔之间的撕逼大战，再比如薛定谔的猫到底死没死。 （编辑：威海站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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