專(zhuān)題：2024浦江創(chuàng)新論壇

　　轉(zhuǎn)自：上觀新聞

　　9月7日，以“構(gòu)建科技創(chuàng)新開(kāi)放環(huán)境”為年度主題的2024浦江創(chuàng)新論壇拉開(kāi)序幕。在今天傍晚的主題論壇上，多位科技大咖帶來(lái)精彩的演講。

　　“眾所周知，量子計(jì)算機(jī)現(xiàn)在如火如荼，什么時(shí)候能研制出通用的量子計(jì)算機(jī)？”演講一開(kāi)始，2023年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)薛其坤便拋出這樣一個(gè)問(wèn)題。

　　“這離不開(kāi)從傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)開(kāi)始說(shuō)起?！毖ζ淅ふf(shuō)，為了理解傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)算力的區(qū)別，先復(fù)習(xí)一下數(shù)學(xué)?！?的10次方約等于10的3次方，這就是現(xiàn)在二進(jìn)制一千個(gè)字節(jié)的來(lái)源；2的60次方，約等于10的18次方，也就是一百億億。”每秒一百億億次浮點(diǎn)數(shù)的信息處理速度，是目前世界上最強(qiáng)大的E級(jí)計(jì)算機(jī)的信息處理速度；十萬(wàn)億億/秒，是若干年后更強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。

　　傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件是基于兩個(gè)重大發(fā)明：一個(gè)是，1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的布拉頓、巴丁和肖克利發(fā)明的半導(dǎo)體晶體管；1955年肖克利在加州創(chuàng)立首個(gè)半導(dǎo)體工廠，進(jìn)而發(fā)展為今天的硅谷。另一個(gè)重要發(fā)明是，1958年基比發(fā)明的集成電路?，F(xiàn)在，芯片的發(fā)展已經(jīng)到令人驚訝的地步，比如英特爾有一個(gè)芯片包含17億個(gè)晶體管，比中國(guó)的人口還要多。

　　2023年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)薛其坤。

　　經(jīng)過(guò)六七年的發(fā)展，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到令人驚奇的水平——超級(jí)計(jì)算機(jī)。薛其坤介紹，超級(jí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是運(yùn)算速度高、存儲(chǔ)密度高，最厲害的超級(jí)計(jì)算機(jī)的峰值算力已經(jīng)達(dá)到1.1百億億浮點(diǎn)數(shù)/秒。中國(guó)的天河、神威等超級(jí)計(jì)算機(jī)也逐漸接近這一水平。現(xiàn)在的超級(jí)計(jì)算機(jī)，晶體管的數(shù)量甚至達(dá)到了六千萬(wàn)億個(gè)，但是它的占地面積很大，相當(dāng)于四分之一個(gè)足球場(chǎng)，每天消耗的電是五十萬(wàn)度。計(jì)算機(jī)芯片也從CPU發(fā)展到GPU，比如英偉達(dá)H100芯片擁有800億個(gè)晶體管。

　　AI時(shí)代到來(lái)，需要更強(qiáng)大的算力。比如，一個(gè)6秒的視頻，需要2000張英偉達(dá)的H100GPU芯片學(xué)習(xí)訓(xùn)練一個(gè)月；如果把視頻的長(zhǎng)度從6秒增加到30秒，需要4000張英偉達(dá)的H100GPU芯片訓(xùn)練三個(gè)月。未來(lái)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展需要更高的算力、更高的存儲(chǔ)密度，同時(shí)按照可持續(xù)發(fā)展的要求，需要更低的能耗。

　　浦江創(chuàng)新論壇。

　　量子計(jì)算機(jī)提供了這樣一種可能。量子計(jì)算機(jī)是如何工作的？薛其坤介紹，量子計(jì)算機(jī)在物理上通過(guò)量子糾纏或量子疊加，同時(shí)操控N個(gè)量子比特（硬幣）的2N種狀態(tài)實(shí)現(xiàn)信息并進(jìn)行處理。最理想的狀況是，量子計(jì)算機(jī)能提供十萬(wàn)億億的處理速度，相當(dāng)于1000個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)。

　　什么時(shí)候才能研制出通用量子計(jì)算機(jī)？“至少還有5個(gè)關(guān)卡有待攻克，比如錯(cuò)誤率、制冷機(jī)、硬件方案等。”薛其坤表示，估計(jì)至少需要10年到20年的時(shí)間，量子計(jì)算機(jī)挑戰(zhàn)著人類(lèi)的最高智慧，研發(fā)難度高于人類(lèi)首次登月，是一個(gè)國(guó)家最強(qiáng)科技實(shí)力的象征之一。

　　“由此可見(jiàn)，基礎(chǔ)研究的發(fā)現(xiàn)會(huì)催生劃時(shí)代的革命性工業(yè)技術(shù)?！毖ζ淅ぴ俅螐?qiáng)調(diào)，超大數(shù)據(jù)信息時(shí)代呼喚更強(qiáng)大的算力，量子計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的算力，需要全球物理學(xué)家和計(jì)算機(jī)專(zhuān)家的共同努力。

　　欄目主編：徐瑞哲 題圖來(lái)源：賴鑫琳 攝影 圖片來(lái)源：賴鑫琳 攝影

　　來(lái)源：作者：李蕾

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