Lub teeb-raws li quantum: Lub neej yav tom ntej ntawm quantum suav

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  Quantumrun Foresight
• Lub ob hlis ntuj 26, 2024

Cov ntsiab lus ntawm kev nkag siab

Kev tsim kho tsis ntev los no hauv lub teeb-raws li quantum xam pom tias muaj kev hloov pauv hauv kev siv thev naus laus zis, hloov los ntawm cov txheej txheem ib txwm siv rau kev siv cov khoom siv lub teeb rau kev ua haujlwm. Qhov kev hloov pauv no tau cog lus ntau dua thiab daws teeb meem sai dua hauv ntau qhov chaw thiab muaj peev xwm rau cov txiaj ntsig ib puag ncig vim txo cov kev xav tau ntawm lub zog. Cov kev nce qib no tseem tsim cov lus nug tseem ceeb txog kev ruaj ntseg cov ntaub ntawv, kev hloov pauv ntawm kev ua lag luam, thiab kev sib tw thev naus laus zis thoob ntiaj teb.

Lub teeb-based quantum ntsiab lus

Ntau qhov kev txhim kho tau nthuav tawm hauv lub teeb-based quantum xam. Lub teeb-raws li quantum suav, lossis photonic quantum suav, siv photons (lub teeb hais) los ua kev suav. Piv txwv li, kev suav ib txwm siv hluav taws xob circuits thiab cov khoom siv. Thaum Lub Rau Hli 2023, MIT cov kws tshawb fawb tau tshawb pom tias cov hmoov lead-halide perovskite nanoparticles tuaj yeem tsim cov duab zoo sib xws. Cov ntaub ntawv no tsis yog tsuas yog cog lus rau yav tom ntej hnub ci vaj huam sib luag vim lawv lub teeb yuag thiab yooj yim ntawm kev tsim khoom, tab sis lawv kuj sawv tawm rau lawv lub peev xwm hauv cov thev naus laus zis siab heev vim tias lawv tuaj yeem ua tau yooj yim thiab siv rau qhov chaw xws li iav.

Tom qab ntawd, thaum Lub Kaum Hli 2023, Suav cov kws tshawb fawb tau ua tiav nrog lawv lub tshuab hluav taws xob quantum tshiab, Jiuzhang 3.0, uas tau teeb tsa lub ntiaj teb cov ntaub ntawv tshiab los ntawm kev tshawb pom 255 photons, deb tshaj nws cov thawj ntawm Jiuzhang 2.0's 113 photons. Qhov kev nce qib no tso cai rau Jiuzhang 3.0 ua tau ib lab lub sij hawm sai dua Jiuzhang 2.0 hauv kev daws teeb meem Gaussian boson sampling, ib tug complex lej qauv siv nyob rau hauv quantum xam. Zoo kawg li, Jiuzhang 3.0 tuaj yeem ua cov qauv Gaussian boson zoo tshaj plaws hauv ib microsecond, ib txoj haujlwm uas lub ntiaj teb ceev tshaj plaws supercomputer, Frontier, yuav xav tau ntau tshaj 20 billion xyoo los ua kom tiav. 

Thaum kawg, thaum Lub Ib Hlis 2024, cov kws tshawb fawb Nyij Pooj tau tshaj tawm cov kev nce qib tseem ceeb hauv kev tshem tawm qhov xav tau ntawm qhov kub thiab txias uas xav tau los ntawm cov tshuab hluav taws xob quantum tam sim no. Lawv qhov kev ua tau zoo yog qhov ua tau zoo "compressed light" qhov chaw rau cov ntaub ntawv xa mus los tsim lub tshuab computer muaj zog los ntawm 2030. Qhov kev txhim kho no muaj peev xwm ua kom muaj peev xwm thiab siv hluav taws xob zoo dua lwm txoj hauv kev xws li superconducting thiab silicon-based quantum computers.

Kev cuam tshuam

Cov kev nce qib hauv lub teeb-raws li quantum xam yuav tsum tau ua kom muaj txiaj ntsig zoo thiab nrawm. Qhov kev siv tshuab no muaj peev xwm ua haujlwm ntawm chav tsev kub txo qhov kev xav tau ntawm cov tshuab cua txias, ua rau nws muaj kev nyab xeeb dua thiab muaj txiaj ntsig zoo. Kev ua haujlwm tau zoo dua qub thiab cov nqi qis dua tuaj yeem txhawb nqa dav dua ntawm quantum xam cov thev naus laus zis thoob plaws ntau qhov chaw, ua kom nrawm rau kev tshawb fawb thiab kev txhim kho hauv kev txawj ntse, khoom siv science, thiab cryptography.

Txoj kev loj hlob ntawm lub teeb-raws li quantum xam kuj tseem tuaj yeem ua rau muaj kev nkag tau sai thiab pheej yig dua rau cov khoom siv suav nrog qib siab. Qhov kev hloov pauv no tuaj yeem ua rau muaj kev ruaj ntseg ntawm tus kheej los ntawm ntau txoj hauv kev encryption rau kev tiv thaiv cov ntaub ntawv. Hauv kev kawm, kev nce qib no tuaj yeem muab cov tub ntxhais kawm thiab cov kws tshawb fawb nrog cov cuab yeej tshiab rau kev kawm thiab tshawb pom. Tsis tas li ntawd, raws li cov thev naus laus zis no loj tuaj, nws tuaj yeem tsim txoj haujlwm tshiab thiab txoj hauv kev ua haujlwm hauv quantum suav thiab lwm yam kev lag luam.

Cov nom tswv yuav zoo li pom cov kev txhim kho no yog lub sijhawm los txhim kho lub tebchaws muaj peev xwm hauv kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis. Kev nqis peev hauv lub teeb-raws li quantum suav tuaj yeem txhawb lub teb chaws txoj kev sib tw hauv kev lag luam high-tech thiab kev tshawb fawb. Cov thev naus laus zis no kuj tseem yuav xav tau kev hloov kho tshiab hauv cov txheej txheem kev tswj hwm, tshwj xeeb tshaj yog hais txog kev ruaj ntseg cov ntaub ntawv, los daws cov teeb meem tshiab uas tshwm sim los ntawm kev muaj peev xwm ua tau zoo. Tsis tas li ntawd, tsoomfwv yuav xav tau kev txhawb nqa kev sib koom tes ntawm kev kawm, kev lag luam, thiab cov chaw tshawb fawb kom muaj peev xwm ua kom muaj peev xwm ntawm lub teeb-raws li quantum xam.

Kev cuam tshuam ntawm lub teeb-raws li quantum

Kev cuam tshuam dav dav ntawm lub teeb-raws li quantum tuaj yeem suav nrog: 

• Txhim kho kev muaj peev xwm suav nrog hauv cov haujlwm tshawb fawb, ua rau kom nrawm dua thiab muaj tseeb dua cov qauv huab cua thiab cov txiaj ntsig tshawb fawb txog kab mob.
• Kev tshawb nrhiav nrawm nrawm thiab txhim kho cov khoom siv tshiab thiab tshuaj, txo lub sijhawm thiab tus nqi ntawm kev nqa cov khoom no mus rau kev ua lag luam.
• Kev thov ntau ntxiv rau quantum-resistant encryption txoj hauv kev, ua rau muaj kev nce qib hauv cybersecurity kev nqis peev thiab kev tsim kho tshiab hauv cov ntaub ntawv tiv thaiv thev naus laus zis.
• Kev hloov pauv hauv kev kawm tsom mus rau quantum suav thiab lwm yam haujlwm, tsim cov hauv kev kawm tshiab thiab txoj hauv kev ua haujlwm hauv cov thev naus laus zis tshiab.
• Tsoom fwv nqis peev hauv quantum suav infrastructure thiab kev kawm, aiming kom tau txais kev sib tw hauv ntiaj teb kev coj noj coj ua.
• Cov kev hloov pauv hauv geopolitical dynamics, raws li cov teb chaws sib tw rau kev tswj hwm hauv quantum suav muaj peev xwm, muaj peev xwm ua rau muaj kev sib koom tes tshiab thiab kev sib tw.
• Kev ywj pheej ntawm cov khoom siv suav nrog qib siab, ua rau cov lag luam me thiab cov chaw tshawb fawb sib tw nrog cov koom haum loj.
• Nce nyob rau hauv lub zog-npaum thiab ib puag ncig tus phooj ywg txoj kev suav, pab txo cov pa roj carbon hneev taw hauv kev lag luam tech.
• Kev hloov pauv ntawm cov qauv kev lag luam hauv cov haujlwm xws li nyiaj txiag thiab kev thauj mus los vim kev ua kom zoo tshaj plaws thiab kev kwv yees ua qauv muaj peev xwm.
• Cov teeb meem kev cai lij choj thiab kev coj ncaj ncees tshwm sim los ntawm kev muaj peev xwm ua tau zoo tshaj plaws, xav tau cov kev cai tshiab thiab cov qauv kev tswj hwm.

Cov lus nug los xav txog

• Yuav ua li cas koom ua ke lub teeb-raws li quantum xam rau hauv ntau yam kev lag luam reshape txoj hauj lwm ua lag luam?
• Yuav ua li cas txoj kev nce qib ntawm quantum xam cuam tshuam rau ntiaj teb cov ntaub ntawv kev ruaj ntseg?