一枚255量子比特的拓撲量子芯片,在π計算的測試上所表現的性能,是一座大型超算中心的百萬倍以上!
盡管這只是浮點運算能力和并行處理效率的方面的性能,但也足夠讓人初步了解這枚量子芯片的計算能力到底有多么的夸張了。
而這僅僅是這枚拓撲量子芯片的表現之一。
在完成了傳統超算測試性能通用的π計算測試后,耿景龍看向徐川,開口道。
“事實上傳統超算測試性能通用的π計算測試并非這枚拓撲量子芯片計算的強項,至少目前我們所編寫的算法還沒能夠達到完美利用它性能的地步。”
“相信您也很清楚,量子芯片擅長的是量子并行計算原理,能夠在短時間內處理大量數據,特別適合處理復雜計算問題。”
“比如對大素數乘積的因式分解。”
聞言,徐川輕輕的點了點頭,道:“想來接下來你要展示的就是這個吧?”
量子芯片的優劣勢,他還是清楚的。
可以同時處于0和1的疊加態的量子比特可以通過量子糾纏實現多比特協同運算,這使得量子芯片在處理復雜問題時能夠同時探索所有可能的解路徑。
3個量子比特即可表示8種狀態的疊加,而傳統芯片只能逐一處理。
而且隨著量子比特數量增加,其信息處理能力也會呈指數級增長。
耿景龍點點頭,咧嘴笑道:“是的!”
微微停頓了一下,他讓開了一個身位給徐川,繼續道:“這臺電腦上有一個素數生成器,您可以隨便輸入兩大四位數或者五位數的素數,然后乘積計算出結果后再復制粘貼到測試軟件上。”
聽到這話,徐川頓時就來了興趣,朝前走了兩步,操控著鼠標在計算框中輸入了兩個不同的千位數的素數,在對兩者進行相乘后,他將隨機乘積出來的數字復制到測試軟件上。
“點擊右上角的這個按鍵。”
一旁,耿景龍在邊上指揮道。
徐川點了點頭,將鼠標指針挪移了過去,食指輕輕的敲擊了一下。
奇跡,在一瞬間發生了!
幾乎沒有一絲一毫的卡頓,就在一瞬間,還沒有一秒鐘的時間,這個由他親手輸入的大素數的乘積,那如果是抒寫到紙張上,足夠占據一整個筆記本上百頁紙面的數字,就重新變成回兩個素因子。
這種感覺,就像是拿了個學生時代的計算器計算11一樣方便快捷。
即便是徐川,也被震撼到了。
要知道,兩個千位數的素數相乘,其乘積之大,遠超常人的想象。
一個最小的千位數是10的999次方(即1后面跟著999個0),這個數字就已經比宇宙中的原子總數還大了。
目前可觀測宇宙科學家預估的原子總數約為10的80次方,遠小于一千位數。
而人類最大的計數單位‘古戈爾’也只是10的100次方而已。
兩個千位數再進行乘積,老實說,數字大到這種程度絕大部分的人已經對它失去了概念。
但如果說你的家用電腦,哪怕是花費兩萬塊買的高級貨,求解這個大素數的乘積需要至少不休不眠的運算一個月的時間,或許你就能感受到兩者之間的差距了。
對255量子比特的芯片進行了一個了解測試后,徐川忽然想起了一件事,看向了耿景龍,開口詢問道:“對了,這枚拓撲量子芯片,有名字了嗎?”
聽到這個問題,耿景龍搖了搖頭,笑道:“代號倒是有,正經的取名還沒有過,畢竟我們之前都一門心思撲在研究上,要不徐院士您給它取一個名字?”
“沒問題,取名這種事我最拿手了!”
徐川笑了笑,思忖了一會后開口道:“不如就叫做‘無極’吧。”
“一方面,相對比傳統計算機來說,量子芯片的計算力可謂是無極限。另一方面也對應著《道德經》中無限之道,象征量子計算的無窮可能。”
耿景龍:“無極之芯,無限之心,好名字!”
在通過耿景龍的手了解清楚他們研發出來的拓撲量子芯片的性能后,即便是徐川,臉上也帶上了一絲震撼和興奮。
量子芯片技術的重要性,相信即便是一個完全不了解這方面的外行人也很清楚。
畢竟這些年全世界各國對量子計算機的宣傳推廣新聞,還有科幻電影故事中計算能力超強的量子技術都有目共睹。
能源、信息、材料,這是現代科技的三大支柱。
如果從這方面來說,量子芯片技術的重要性對應著能源領域的可控核聚變技術。
一個是足夠給現階段的人類文明帶來無窮無盡能源的技術,而另一個則對應著無限的計算能力。
在芯片這一塊,量子芯片毫不夸張的說就是人類文明目前現階段能夠‘幻想’出來的最頂級的技術了。
別說什么硅基芯片了,就是前些年他們才完成的碳基芯片技術放到量子芯片技術面前都不值一提。
且不提計算力的差距,光是量子芯片具備的指數級并行計算能力,就足以碾壓后者了。
如果說難以想象的話,舉一個很簡單的例子你就能了解了。
人類文明發出來的互聯網技術,最重要的核心之一便是信息數據的加密。
眾所周知,通過加密算法和加密密鑰將明文轉變為密文再進行傳輸是計算機系統對信息進行保護的一種最可靠的辦法。
而傳統的加密算法,比如的RSA算法、DiffieHellman密鑰交換協議、ElGamal加密算法等等基本都是基于素數所研發出來。
比如公鑰加密的典型代表RSA算法是,其核心是基于大素數的乘積。
RSA算法的安全性依賴于大整數分解難題,公鑰由兩個大素數(p,q)的乘積np×q構成。
而由于大素數乘積的因式分解沒有固定的公式,且只有唯一解,因此原則上只要使用的素數之積足夠大,那么它基本上就是等于是無解的。
所以這種設計使得只有擁有這兩個素數的人才能解密信息,從而保證了通信的安全性。
即便是動用超級計算機對RSA算法加密的信息數據進行破解,需要的時間也是一個天文數字。
但在量子計算機面前,RSA算法加密的信息數據就像是透明的一樣,幾乎沒有任何的意義。
這種對于傳統計算機來說需要幾百年去解答的問題,對于量子計算機來說,是只需要數秒甚至是一秒不到便可以解開。
正如剛剛在會議室中耿景龍所演示的另一項展示拓撲量子芯片計算性能的方法,便是兩個超過1024位大素數的乘積進行拆開,使用的時間僅僅是一秒鐘不到。
而要知道,1024位素數廣泛應用于RSA等公鑰加密系統中,用于生成密鑰對。
如果是傳統的計算機,或者是超算對其進行求解,也至少需要數天或者數個小時的時間。
但對于拓撲量子芯片來說,僅僅是一秒不到,就已經解決了。
這個時間意味著什么不言而喻!
傳統的加密手段,即便是非基于素數所研發出來加密手段,在量子計算機面前也不過是一扇用紙糊的窗戶而已,一捅就破。
不得不說,對于現有的互聯網來說,川海材料研究所現在所掌握的量子芯片技術對通信技術領域帶來的改變將是毀滅性的!
傳統加密手段在拓撲量子芯片面前就像是脫光了一樣,根本毫不設防。
這也是這項技術最可怕的地方之一。
了解清楚拓撲量子芯片的性能后,徐川在第一時間對研發組的科研人員進行了獎賞的同時,也嚴格的要求了他們暫時對這項技術進行保密,嚴禁量子芯片技術成功突破消息流傳出去。
老實說,川海材料研究所的突破,就連他自己其實都有些沒有想到。
盡管他早些年完成的強關聯電子體系理論框架中的拓撲超導體系找到了解決的量子比特的退相干難題的辦法,但那畢竟是理論。
眾所周知,理論成果,尤其是這種頂尖的前沿物理理論成果要轉變成應用成果需要的時間是以年為單位計算的。
如果是在一個原先就具備相對成熟基礎技術的領域,比如碳基芯片,可能需要的時間是幾年。
但如果是在一個原先就幾乎沒什么基礎的技術領域,那需要的時間就長了,少則十幾年,長則幾十年甚至是上百年。
量子計算機明顯就是后者,尤其是通過馬約拉納零能模編織成拓撲量子比特,進而構造量子芯片的分支領域,就連理論都是五年前他才親手完成的。
而促成這份意外,導致成熟的量子芯片技術提前面世的,同樣是他自己。
氧化銅基鉻銀系·室溫超導材料和早些年他在川海材料研究所這邊建立的化學材料計算模型,在拓撲量子芯片的研發過程中起到了關鍵性的作用。
如果沒有這兩者,恐怕耿景龍他們現在都還在為尋找一種適合構建馬約拉納零能模編織成量子比特的材料而苦惱。
但正是因為氧化銅基鉻銀系·室溫超導材料和化學材料計算模型的出現,才加速了拓撲量子芯片的出現。
對于徐川來說,量子芯片技術的提前突破自然是讓人欣喜若狂的。
但不得不說,這項技術現在的出現也可能會給人類社會帶來巨大的安全隱患和恐慌。
畢竟現代的互聯網技術早已經深入了人們的日常生活中。
而互聯網技術和通訊技術的加密手段和解密手段大部分都依賴于大素數的乘積為基礎的非對稱的公鑰加密。
但這一手段在面對量子芯片的時候幾乎就像是一個完全不設防的房間。
而且,別說是以大素數的乘積為基礎的非對稱的公鑰加密了,就是其他非基于素數的加密算法。
或者說,只要是非純物理隔離的保密手段,只要能夠通過網絡計算機破解的加密手段,甭管他在傳統計算機上保密能力有多強,對于量子芯片來說,解決它們也不是什么難事。
這也是徐川要求川海材料研究所那邊的研究人員目前對拓撲量子芯片嚴格保密的原因之一。
一旦225量子比特的拓撲量子芯片成熟的消息對外公開,而且還是由他主導的研究所所完成的,這大概率會引起整個社會的恐慌。
想象一下,當有人可以隨便修改你銀行卡上的數字,讓它從一萬塊直接變成零,也有人可以隨便翻閱你的瀏覽器記錄的時候,那是一件多么讓人恐慌的事情。
突然公開量子芯片成熟的消息,這無異于直接在政府機構、金融行業、通信領域、醫療行業、教育行業和交通行業等等對信息安全有著極高的需求的領域扔一顆億萬噸當量的氫彈。
即便是它不會爆炸,那也足夠嚇死人了。
對于徐川來說,他不得不考慮這方面的影響,畢竟他已經站在了一個足夠影響整個國家,乃至影響全世界的地位上。
一路思索著回到紫金山腳下的別墅后,徐川走進了書房,從抽屜中取出了兩張信紙。
他覺得,在全面公開量子芯片技術突破成熟的消息前,還是先和上面打個招呼商量一下好了。
畢竟這種涉及到各行各業,甚至可以說對互聯網的影響比當初核聚變技術突破對能源的影響還要劇烈的技術,還是得妥善的安排好才行。
尤其是現在,他們在大部分的領域幾乎已經全面領先了其他國家,無論是能源還是航天,亦或者是國際影響力等各方面。
如果可以的話,徐川更希望能夠沉穩著腳步,由華國一點一點的改變世界,帶領其他的國家乃至人類文明走向宇宙,而不是突然向全世界丟一顆核彈,炸懵所有人。
坐在書桌前,思索了一會后,徐川拾起了手中的圓珠筆。
尊敬的