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《流浪地球2》中黑科技不是科幻 中國新型量子電腦將年內發佈

兩岸

《流浪地球2》中黑科技不是科幻 中國新型量子電腦將年內發佈
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《流浪地球2》中黑科技不是科幻 中國新型量子電腦將年內發佈

2023年01月28日 12:38 最後更新:14:13

內地今年春節檔期熱門電影《流浪地球2》中,有一種貫穿全劇的黑科技——量子電腦550W,備受觀眾矚目。其實,量子電腦並不是科幻,中國科技大學最早在2017年已研究成功全球第一台量子電腦,中國著名科技公司本源量子公司在2020年上線了首台商業化國產超導量子電腦「本源悟源1號」,而最新型號的量子電腦也將在今年內發布。

《流浪地球2》中出現的量子電腦550W。

《流浪地球2》中出現的量子電腦550W。

電影《流浪地球2》中,量子電腦550W可實現全球復計算資源融合與調度,以滿足數萬座發動機協同運作,在極少有人工參與的情況下,建成了3座衛星發動機和近7000座行星發動機,並支持「數字生命計劃」所需的超強算力。

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《流浪地球2》中出現的量子電腦550W。

《流浪地球2》中出現的量子電腦550W。

中國研發的世界第一台量子電腦,成功將理論變為實物。

中國研發的世界第一台量子電腦,成功將理論變為實物。

中國科學技術大學教授潘建偉和他研發的量子電腦初型。

中國科學技術大學教授潘建偉和他研發的量子電腦初型。

本源量子公司首台商業化國產超導量子電腦「本源悟源1號」。

本源量子公司首台商業化國產超導量子電腦「本源悟源1號」。

美國IBM公司研發的量子電腦。

美國IBM公司研發的量子電腦。

美國IBM公司研發的量子電腦。

美國IBM公司研發的量子電腦。

《流浪地球2》的黑科技不是科幻,圖右是中國已商業化的量子電腦。

《流浪地球2》的黑科技不是科幻,圖右是中國已商業化的量子電腦。

中國科技網站「快科技」近日報導表示,這些電影情節並非完全科幻故事,量子電腦在現實中已經存在,量子電腦科技也是中美技術競爭中是一項具有代表性的尖端科技項目。

中國研發的世界第一台量子電腦,成功將理論變為實物。

中國研發的世界第一台量子電腦,成功將理論變為實物。

報導說,已研發出多台中國量子電腦的中國本源量子公司透露,今年即將發佈新型量子電腦。本源量子是中國首家量子電腦公司,2020年本源量子上線首台大陸國產超導量子電腦「本源悟源1號」,搭載超導6比特量子處理器夸父KFC6-130和本源量子測控一體機。目前本源量子已成功交付一台24比特超導量子電腦,並持續攻關更高位數量子電腦。

中國科學技術大學教授潘建偉和他研發的量子電腦初型。

中國科學技術大學教授潘建偉和他研發的量子電腦初型。

報導說,「本源悟源1號」和「2號」已於2020年開始陸續通過本源量子雲平台面向全球用戶提供量子計算服務。

本源量子公司首台商業化國產超導量子電腦「本源悟源1號」。

本源量子公司首台商業化國產超導量子電腦「本源悟源1號」。

翻查資料,2017年05月中國科學院在上海舉行新聞發布會,宣佈世界上第一台光量子電腦機誕生。中國科學院一共展示了兩個量子電腦的原型,一個基於超導線路,一個基於光子學。不過,當時的量子電腦還剛起步,其最重要的成果是將量子電腦理論變成了現實,計算能力並不高。

美國IBM公司研發的量子電腦。

美國IBM公司研發的量子電腦。

主持這項研究的中國科學技術大學教授潘建偉表示,量子電腦是指利用量子相干疊加原理,理論上具有超快的並行計算和模擬能力的電腦。隨著可操縱的粒子數的增加,量子電腦的計算能力呈指數式增長,可以為經典電腦無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案,具有巨大的發展潛力。一台操縱50個微觀粒子的量子電腦,對一些特定問題的處理能力甚至比超級電腦更強。如果現在經典電腦是單車,那量子電腦的速度就是飛機。並行計算讓量子電腦一秒鐘就可完成超級電腦機幾年的計算任務,幾日內就能解決傳統電腦花費數百萬年時間才能處理的問題。

美國IBM公司研發的量子電腦。

美國IBM公司研發的量子電腦。

潘建偉帶領的團隊之後在2021年開發出了光量子電腦「祖衝之2號」。「祖衝之2號」實現了創紀錄的運算性能,比最快的超級電腦快1000萬倍,計算復雜度比谷歌的超導量子計算原型機懸鈴木(Sycamore)高100萬倍。不過,潘建偉表示「祖衝之2號」目前只能處理特定任務,尚不適合於大規模實際應用。

據知,美國IBM公司也研發了量子電腦,其計算速度本為全球第一,不過「祖衝之2號」已與其相當。

《流浪地球2》的黑科技不是科幻,圖右是中國已商業化的量子電腦。

《流浪地球2》的黑科技不是科幻,圖右是中國已商業化的量子電腦。

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用玻璃種食物?最新研究:玻璃可加快植物生長減少真菌 取代土壤解決3問題

2024年08月25日 12:20 最後更新:17:28

美國奈米材料科學家發現,玻璃不但可充當土壤改良劑,用於種植農產品,還可以解決3大問題。

玻璃令氧氣更快到達作物根部 加速植物發育及減少真菌生長

美國奈米材料科學家Julie Vanegas與生態學家Patricia Feria Arroyo攜手合作,研究玻璃是否可用於種植農產品。在實驗中,研究人員用回收玻璃顆粒種植香菜、甜椒及墨西哥辣椒。他們將玻璃顆粒的邊緣弄圓,避免傷害作物的同時,亦讓植物根部可以更容易地在玻璃片周圍生長。

他們在初步測試中發現,類似於粗沙粒大小的玻璃顆粒,可以讓氧氣到達根部並保持足夠的濕度,更能加速植物發育及減少真菌生長。

玻璃用作土壤改良劑解決3大問題

除此之外,將回收玻璃用作可持續的土壤改良劑,還能解決3大問題。

第一,減少垃圾掩埋場的玻璃廢棄物。根據數據顯示,美國僅回收約 31% 的玻璃;非回收玻璃占美國垃圾掩埋場每年垃圾量的5%。

第二,減少土壤侵蝕。因美國風和水的平均土壤侵蝕率,約為每年每英畝4.63噸,土壤流失總量為17億噸;UDSA估計,美國每年因土壤侵蝕而損失約 440 億美元,因此對美國來說益處甚大。

第三,減少沙子短缺的問題,世界各地每年提取數十億噸沙子用於各種用途,若持續大量提取,會導致侵蝕、洪水、含水層鹽化和海岸防禦設施崩潰。

減少化學物質使用十分重要

這項研究是在毫無化學肥料、殺蟲劑及殺菌劑的環境下完成的。Julie Vanegas表示,應用於農作物和土地的化學物質對人體健康不利,因此盡量減少使用任何可能對健康產生負面影響的化學物質非常重要,「如果我們能減少它們,並透過收集可回收物幫助社區,那麼我們就可以為人們帶來更好的生活品質。」她說。

示意圖

示意圖

玻璃廢料有望取代土壤

如今,他們正在評估玻璃是否真的可取代土壤。Julie Vanegas指出,土壤較多的花盆雖含有更高水平的植物生長所需的養分,但2種盆栽的pH值差異不大,且生長於玻璃較多的植物依舊茁壯成長。

目前,研究人員正在等待收穫季節。這項研究獲得美國政府的資金贊助,未來若各方面評估良好,玻璃廢料有望取代日益枯竭的自然資源。

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