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中國憑技術登上「量子霸權」寶座

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中國憑技術登上「量子霸權」寶座

2021年10月27日 18:16 最後更新:18:25

中美科技較量關鍵不是半導體芯片,是看誰搶先達到「量子霸權」,這個項目不設亞軍,優勢全歸於王者。中國量子科技實力,不是不能說的秘密,反而一向高調,主要是讓大家知道,美國冥頑不靈的科技霸道思維,已經不合時宜。

美國Google的「量子霸權」被易手了。(AP圖片)

美國Google的「量子霸權」被易手了。(AP圖片)

中國近日宣布研發出量子電腦「祖沖之二號」,要比最快的超級電腦快1000萬倍,比Google的量子電腦快100萬倍。這有什麼意義呢?中國把美國公司曾經擁有的「量子霸權」奪取過來,這是決定中美科技戰最終誰是勝利者的關鍵。故事從2019年9月說起,Google發布研製完成量子電腦的原型機,命名為「懸鈴木」(Sycamore)。資料顯示,「懸鈴木」包含54個量子位元(qubit)的芯片,只需用3分20秒的時間內完成一項極難的運算——換作用今天最先進的超級電腦 Summit來運算,起碼要花足一萬年——Google理論上已達到了「量子霸權」。

我們先科普一下相關的術語和名詞︰Google關鍵在於發明了一個54量子位元的芯片,根據2012年量子學家 John Preskill 提出的理論,電腦達到50量子位元或以上,「運算能力將超越世上所有電腦,能解決全何目前電腦解決的問題」這就是所謂的「量子霸權」(Quantum Supremacy),當時中國的量子電腦能做到的是大概48個量子位元。Google更樂觀表示,其量子芯片有可能實現「量子摩爾定律」,即是性能每幾年就翻一倍。

傳統電腦的運作原理就是電晶體可以控制電子流的開關,即是 0 即 1 的「開關」,這稱之為位元(bit)。量子電腦也是使用0跟1,但與之不同的是,量子位元是0與1可同時計算。傳統系統中,一個位元在同一時間,不是0,就是1,但量子位元是0和1的量子的「疊加狀態」(Superposition),即是「同時是0和1」。這是量子電腦計算的特性。衝破了0與1的門限,量子疊加(0與1同時出現)產生非常複雜和多樣的效應,將令電腦速度超出想像。

中國的量子技術原來不比美國落後,中國科學院院士、量子專家潘建偉於2020年9月8日在西湖大學發布量子電腦研發現況時表示︰「我們剛剛完成了對50個光子的玻色取樣,相比Google的『量子霸權』大概可以快100萬倍。」——玻色取樣(Boson Sampling)是一門利用光子作用運行的量子計算技術,Google是用「隨機線路採樣」(Random Circuit Sampling)技術。

潘建偉的100萬倍速量子電腦已經事先宣揚,但當時沒有進一步透露有關技術詳細,事隔一年多,中國就把奪取「量子霸權」的消息完整地公布出來︰中國超導量子計算研究團隊構建了66量子位元的「可編程超導量子計算原型機」,即是「祖沖之二號」。

中國的量子技術還不止於此,據悉,技術研究團隊構建了更強性能的量子計算原型機「九章二號」。中國科學技術大學教授陸朝陽表示,「九章光量子計算機光子增加到了113個光子,比超級計算機快億億億倍。」

以上內容,撇除那一大堆天文數字,管它什麼億億億倍,什麼量子、光子的東西,簡單接收一個信息就夠了︰中國已經不落後於美國。再補充一段資料︰2020年習近平主席示意︰「加強量子科技發展戰略謀劃和系統佈局,把握大趨勢,下好先手棋。」這手棋已經實現了。




深藍

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

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美國預期太空計劃輸給中國?

 

美國最近有點煩,因為中國的太空計劃進展神速,「從實力地位出發」來說,美國自覺有點吃力。眼看中國進一步迫近,作為航天大國的美國,該怎麼辦?

神舟十三號載人航天任務三位太空人︰翟志剛(中)、王亞平(右)及葉光富(左)。AP圖片

神舟十三號載人航天任務三位太空人︰翟志剛(中)、王亞平(右)及葉光富(左)。AP圖片

神舟十三號載人太空船10月16日成功發射,第二批三名中國太空人隨後進入「天和」核心艙。此次飛行任務實現多個首次︰太空人首次長期在軌駐守6個月;首次具備天地結合多重保障的應急救援能存;我國首次女太空人出艙任務。路透社稱,隨著「國際空間站」(SSI)在幾年後退役,中國空間站將成為唯一一個在地球軌道上運行的空間站。

「從中國的太空計畫歷史來看,在上世紀90年代,中國的航太實力或者說航太基礎,可以說相當低,而在這短短的幾十年之中,所取得的成就真的是令人難以置信了。」美國海軍戰爭學院(U.S. Naval War College)副教授布爾巴赫(David Burbach)早前接受CNN採訪時指出︰「美國仍然擁有世界領先的太空項目,可是『毫無疑問,中國是當今世界第二大太空強國』。」

CNN另一報導︰「在蘇聯解體後的一些年中美國在太空領域沒有了競爭者,穩居主宰地位。但近年來美國觀察家和政客多次警告說,美國的主宰地位正受到來自中國的挑戰,中國正在迅猛發展自己的太空能力。」分析指,中國擁有先進太空技術,關乎國家科技發展和國際地位,中國成功建立空間站的意義是把「中美兩國在經濟、技術和地緣政治的競爭推向太空,太空現在成為中美角力的又一個關鍵的領域。」

BBC報導,美國「國家航空航天局」(NASA)局長納爾遜(Bill Nelson)將中國稱作是在太空領域「咄咄逼人的競爭者」。今年5月他在美國國會警告說,美國對中國的太空發展不能掉以輕心。」不過,這樣的「溫馨提示」被美國有識之士視為「政治不正確」,為什麼?美國要「友善」對待中國航天計劃嗎?別逗了,真相是這樣的。

「世界安全基金會」(Secure World Foundation)項目主管維登 (Brian Weeden)認為,把中國渲染為嚴峻威脅不妥,那樣反倒符合了中國自己的政治目標。BBC引述維登說︰「中國正努力利用其空間站顯示中國成了太空大國,不斷提及太空競賽和對中國空間站的擔心反而令中國要傳遞的政治信息得到加強。他認為中國的空間站投入使用雖然是個重要的成就,但並不意味著中國在太空領域已經同美國並駕齊驅,更不用說趕超美國。」其實,美國太空計劃穩勝中國的話,你又那怕中國「自吹自擂」呢?正所謂,講下都唔得咩。

美國加強太空計劃力保優勢。(AP圖片)

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為什麼中國不能超過美國?話說蘇聯於1961年4月12日將太空人加加林送入地球軌道,使其成為人類第一個太空人不過,美國以舉國之力急起直追。1969年7月阿波羅11號登月成功,超過了之前蘇聯的所有成就。於是,「通過成功登月,美國贏得了太空競賽,為太空競賽劃上了句號。」

在人類太空計劃歷史上,領先者最後不是領先者,論者所說的是蘇聯與美國競爭的例子。不過,換個例子又適用的話,今次的領先者是美國,中國目前就十足美國當年的卯足勁度追上來,是不是暗示美國輸梗?究竟你想說些什麼?是不是美國人都好似他們的總統拜登那樣,不時都會出現「口誤」呢?

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