量子編程
A. 河南大學有在做量子計算嗎
有的。
河南省政府近日印發《河南省「十四五」戰略性新興產業和未來產業發展規劃》,其中提出,重點依託信息工程大學,推進量子通信、量子計算重大研究測試平台建設,積極參與國際,國內量子信息領域標准制定,集中突破量子晶元,量子編程,量子精密測量,量子計算機以及相關材料和裝置制備關鍵技術,建立以量子計算和量子傳輸為基礎的量子網路與信息安全體系。
籌建河南省量子信息技術創新中心,爭創國家量子信息技術創新中心。
B. 量子計算機成功後現在的編程語言還有用嗎
在很長一段時間內是不會作廢的
C. 周期性變化和均勻變化的區別
9.24
知識分子
The Intellectual
時間晶體到底是怎麼一回事?| 圖源:pixabay.com
導 讀
晶體是物質的基本組織形式之一,是一種空間上具有周期對稱性的有序結構。與此相類比,2012年,諾貝爾物理學獎獲得者弗蘭克·維爾切克(F. Wilczek)提出了 「時間晶體」 的概念[1,2]——
一個宏觀系統即使處於能量最低的狀態(物理學術語叫基態),其物理量仍然可以表現出隨時間的周期振盪。
這個設想如果成立,那將是非常令人驚奇的:因為體系的能量已經達到最低,無從耗散 ,所以其振盪也不會衰減。
他最初的設想後來被證明並不可行[3,4],但是其新奇和大膽仍然激發了領域內的研究熱情。
在過去的十年裡,物理學家取得了對量子物理系統的時間動力學性質更為深刻的認識。研究者們提出,類似於時間晶體的現象,仍然可以在周期性驅動的量子體系中存在[5-7],被稱為 「Floquet時間晶體」。Floquet(1847-1920)是法國數學家,他研究了參數在隨時間周期變化下的系統運動方程。
理論工作的深入也推動了實驗研究的進展[8-12]。
撰文|吳從軍(西湖大學物理學講席教授)
責編|邸利會
最近,在谷歌的量子計算模擬中,研究人員發現了時間晶體存在的證據 [13]。這個領域內還有很多有意義的方向值得進一步探索 [14,15],這些研究將拓展人類對時間本質的認識,和對非平衡物質狀態的理解。
那麼,時間晶體到底是怎麼一回事呢?
01
對 稱
理解時間晶體,要先從 「對稱性」(symmetry)和 「對稱性自發破缺」 (symmetry spontaneous breaking)講起。這是凝聚態物理學乃至整個現代物理學的核心觀念之一,也是物質的一個基本組織原理。
物質體系類似於人類 「社會」,體系內的各個粒子就像是社會里的 「公民」。粒子之間的相互作用導致它們不僅競爭而且合作,產生了各式各樣的物質狀態,簡稱物態。
美國物理學家菲利普·安德森(P. W. Anderson)在他的名篇《多者異也》(「More is different 」)中, 明確地闡述了 「呈展論」(Emergentism)的觀點——
當系統中的粒子數達到宏觀量級後,新的物態組織原理就開始涌現,而它們並不能根據少量粒子的行為簡單地推測而來。
比如,對稱性自發破缺就是體系中大量粒子相互作用的結果,而晶體和時間晶體與時空對稱性及其破缺密切相關。
對稱性, 顧名思義,指的是系統具有平衡的結構。最直觀的例子是時空對稱性。比如,把自由空間平移一段距離,它還是保持原樣,這是空間均勻性的體現。用物理術語說,就是自由空間具有平移對稱性。時間也是均勻的,體現出時間平移對稱性。
因為對稱性意味著體系在變換下不變,所以可以自然地推測,每個基本物理量的守恆律,都由一個體系的對稱性來保障。這是現代物理學的一個重要的結論,被稱為諾特(Nother)定理。比如,動量守恆是空間均勻性(也就是平移對稱性)的結果;能量守恆是時間平移對稱性的結果。
物理體系還可以具有抽象的內部對稱性,導致更豐富的守恆律。比如,電荷守恆是U(1)對稱性的結果。整體的對稱性可以升級到局部變換下的對稱性,這種升級版被稱為 「規范對稱性」(gauge symmetry)。規范對稱性在高能物理中起著至關重要的作用,決定了標准模型中基本粒子間的相關作用形式。
對稱性自發破缺的含義有兩點。
其一是 「破缺」,指的是特定的狀態可以不滿足體系的對稱性。比如,液態水具有空間平移不變性,其中水分子的分布在統計平均後是空間均勻的。但是當溫度降低到冰點以下,冰是一種晶體,其中的水分子分布就不再是均勻的了,而是排成了晶格,不具有普遍的平移對稱性。
其二是 「自發」,指的是對稱性破缺後的狀態不是唯一的。比如,把結晶後的晶格平移任意一段距離,就得到一個新的晶格位形,這和原先的晶格位形是等價的。體系在這些可能的位形中選擇哪一個,則是由外界擾動等隨機因素決定的。
當一個具體的晶格位形被確定後,從一個晶格位形轉變到另外一個的幾率趨於零。這是因為兩個晶格位形之間存在著全局性的差別,不可能通過調整局部的原子結構,來使得晶格做宏觀上整體的移動。用術語說,它們之間的勢壘在宏觀系統中趨於無窮高。所以,對稱性自發破缺後的狀態具有穩定性。
對稱性自發破缺產生了長程有序。比如,在理想的晶體中,只要一個晶格原胞的位形確定了,其他位置的晶體位形就確定了,而不論相隔有多遠。長程序的穩定性表現在所謂的 「廣義剛度」。比如說,晶體可以承受一定范圍內的剪切應力而維持其形狀,而液體沒有長程晶格序,不能保持固定的形狀。
對稱性自發破缺之後,仍然對系統的集體激發有重要的影響。晶體振動的集體模式是聲波,量子化的形式被稱為是聲子。在波長趨於無窮長時,聲波相當於晶體的整體移動。平移對稱性要求聲波頻率在這個極限下趨於零,也就是無能隙的。這是所謂的古德斯通(Goldstone)零能模式的一個例子,可以被形象地理解成系統在試圖恢復其已經被破缺了的對稱性。
早在1930年代,現代凝聚態物理學的奠基人之一列夫·朗道(Lev Landau) ,開創了採用對稱性自發破缺來描寫相變的新範式。他提出了 「序參量」(order parameter)的概念來表徵有序態。對應於晶格周期,晶體中粒子密度分布的傅里葉頻譜有著特徵的分布,可以作為晶格序的序參量。這個序參量在液體狀態下為零。
此外,還有很多其他序參量的例子。比如,鐵磁體的磁矩和鐵電體的電偶極矩可以分別作為它們的序參量。自發磁化和自發電極化都有確定的方向,從而破缺了轉動對稱性。此外自發磁化還破缺了時間反演對稱性,自發電極化還破缺了空間反演對稱性。
對稱性自發破缺在高能物理中也非常重要,比如希格斯(Higgs)玻色子就是由規范對稱性的自發破缺而產生,這就是著名的 「Anderson-Higgs」 機制。
02
超越常識的想法
幾乎所有常見的對稱性都可以被自發破缺,產生相應的有序態。那麼時間平移對稱性可以被自發破缺嗎?
維爾切克提出:如果一個系統的哈密頓量(簡單地說,可以理解成能量,盡管並不嚴格)不依賴於時間,而且其基態可以自發地破缺時間平移對稱性,從而基態中的物理量可以表現出時間上的周期振盪,那麼則稱之為 「時間晶體」。
這個想法超出了常識。
如果把能量和動量的依賴關系畫作一條曲線,一般來說,它是光滑的。如果這樣,在經典物理的框架下,系統在能量最低時處於靜止狀態,也就是說所有粒子的速度都為零。
為了繞開這個結論,維爾切克設計了一個有尖點的能量—動量曲線,這使得體系在能量最低時,仍然在運動 [1]。這種有奇異性的解,雖然不排除在原則上成立的可能性,但是在現實的體系裡難以實現。
維爾切克接著提出了 「量子時間晶體」 的概念 [2]。
設想一個帶電的粒子沿著一個圓環運動,圓環里有磁通。磁場可以用磁力線來形象地描述,而磁通就是通過圓環的磁力線的根數。在量子力學中,磁通會影響粒子速度,即使粒子處於基態,其速度仍然存在。但是在這種量子狀態里,粒子均勻地彌散於整個環中,其位置不能被確定,這就使得粒子密度分布反而是靜態的。
為了繞過這個困難,他轉而考慮在圓環上放置大量的粒子,並假設它們是量子統計意義下的玻色子。玻色子可以發生玻色—愛因斯坦凝聚,如果它們之間的吸引力太強,凝聚體會塌縮成一個球。如果粒子數很大,球就像是一個經典的物體,就可以被定位。它沿著圓環的運動,使得粒子的空間分布表現出隨時間的變化。
類似的想法已經在帶電離子系統的實驗中實現。帶電離子在一維環上形成電荷密度波,也就是離子排成了晶格。實驗上觀察到,這個晶格在磁通的影響下轉動了起來 [10]。
可好事往往多磨,進一步的研究表明,上述的狀態並不符合維爾切克對時間晶體最初的定義。Bruno證明了這樣的狀態,其實不是系統的基態 [3],其能量比基態的要高。對於真正的基態,隨著球中粒子數的增加到宏觀量級,球的運動速度逐漸減小到零。
隨後,H. Watanabe 和 M. Oshikawa 嚴格地證明了一個不可能(「no-go」)定理:如果系統的哈密頓量不依賴於時間,在相當普遍的條件下,系統的基態都不會是時間晶體 [4]。這個結論對有限溫度的熱平衡態也是成立的。維爾切克的時間晶體似乎無法實現了。
03
類似的時間晶體
好在,「山重水復疑無路,柳暗花明又一村」。
以K. Sacha [5],C. Nayak [6],N. Y. Yao, A. Vishwanath [7],R. Moessner 和S. L. Sondhi [8] 等為代表的多個研究團隊發現,雖然最初的設想不可行,但是類似於時間晶體的物態—— 「Floquet時間晶體」, 可以在周期性驅動的量子系統中實現。
一般來說,參量隨時間周期變化的系統被稱為Floquet系統,它們不具有一般的時間平移不變性,其能量不再守恆,也沒有通常意義上的基態和熱平衡態。然而,在Floquet系統中,仍然可以定義 「准能量本徵態」。當系統處於准能量本徵態時,其中物理量的振盪周期和驅動周期是一致的。
研究者們設想了一個空間一維的磁性系統,每個格點上存在一個自旋自由度,代表著該格點的磁矩。磁矩之間存在著相互作用,該相互作用在空間上是無序的。磁矩受到以磁場為代表的一些參量的驅動,而這些參量隨時間呈周期性變化。所以說,這是一個Floquet系統。
研究者們發現,該系統的大部分的准能量本徵態是類似於「薛定諤貓」的狀態,由 「生態」 和 「死態」 兩種狀態疊加而成。
在 「生態」 中,磁矩在空間分布呈某種分布,而「死態」則是把「生態」中所有的磁矩都翻轉了180度。
然而,這種准能量本徵態是非常不穩定的,系統要演化到兩個准能量本徵態的疊加才會穩定下來。它們之間的量子干涉效應,使得體系在生態和死態之間振盪。一個驅動周期過後,「生態」 演化到 「死態」,還要再過一個周期,才從 「死態」 變回到 「生態」。
(a) 「分立時間對稱性自發破缺」導致的Floquet時間晶體態;(b) 施加含時擾動局部破壞周期驅動的周期性,導致不同Floquet時間晶體態之間的隧穿)| 圖源:上海交通大學蔡子
如圖(a)中所示,時間上平移一個驅動周期,系統的參量沒有變,但是系統的狀態變了。也就是說,磁矩的振盪周期是驅動周期的兩倍。這樣的狀態,是一種新含義下的時間晶體,被稱為 「Floquet時間晶體」。
這種新型的對稱性自發破缺,被稱為 「離散時間平移對稱性的自發破缺」。把這個狀態,在時間上平移一個驅動周期,則得到另外一個等價的Floquet時間晶體。
Floquet時間晶體要面對一個核心問題,即如何避免系統的熱化。被驅動的系統,可以從驅動源吸收能量,在經過了很長的時間後,系統通常被熱化到很高的溫度。這樣的話,就不會有對稱性自發破缺了,也不會有量子相關性。
這個問題的解決基於 「多體局域化」 的概念 [8]。簡單的說,量子多體系統可以處於被激發的狀態,而且可以在長時間內,仍然保持量子相乾性,而不是把能量耗散到體系中很多其他的狀態中(物理術語叫 「退相干」)。
形象的說,這意味著 「多體局域化」 態和體系中其他的態相隔絕。作為統計物理和熱力學基礎之一的 「各態歷經」 假設,對這類系統不再成立。
「多體局域化」 可以在一維空間無序的自旋鏈系統中實現,是相互作用和空間無序共同影響下的結果。如果系統處在多體局域化狀態中,那麼在合適的驅動參數下,就可以在 「生態」 和 「死態」 之間來回地翻轉。系統仍然保持相乾性,熵並沒有增加。平均下來,體系沒有從驅動源那裡吸收凈的能量。
這和非線性經典耗散系統中的倍周期響應有本質的不同。耗散的存在,使得系統的熵持續地增加。「時間晶體」 也表現出對稱性自發破缺後應具有的穩定性。比如,如果驅動力有少許的隨機偏差,磁矩振盪的「時間晶體」序還是穩定的。
Floquet時間晶體的理論圖景,激發了實驗物理學家們極大的興趣,來實現這種新奇的物態。
實驗的體系包括離子阱 [9,10] 和鑽石 [11] 兩類系統,都有可喜的進展。另一方面,Khemani, Sondhi, Moessner和Google鈴木(Sycamore)團隊另闢蹊徑,對時間晶體進行了卓有成效的量子模擬 [12]。量子比特的兩種狀態模擬磁矩的上下方向,由超導量子器件實現。他們實現了一個20位量子比特的系統,用量子編程來控制系統的驅動和演化。
量子模擬的突出優勢是在於可以容易地調節系統中的驅動參數、相互作用和空間無序。量子模擬可以實現 「多體局域化」 和 「多體退局域化」 兩種物相,分別在其中測試在驅動下的響應。
研究團隊觀察到了系統在兩個 「多體局域態」 之間翻轉,也就是輾轉於 「生態」 和 「死態」 之間。振盪周期也被驗證是驅動周期的兩倍,這正是Floquet時間晶體所要求的。Floquet時間晶體的穩定性,比如其對驅動力偏差的容忍,也在模擬中得到了證實。
04
局限的對稱
目前,時間晶體研究所涉及到對稱性模式還是非常局限的。事實上,凝聚體物理和超冷原子物理中有大量被驅動體系,比如激光碟機動的晶格、動態的光子和聲子晶體、動態的冷原子光晶格等。一類重要的動態系統具有時空周期性。它們沒有表現出對稱性自發破缺,所以不是時間晶體,為了區別,我們稱之為 「動態晶體」。
在通常的研究框架中,動態晶體的時間和空間對稱性被分開地處理。近年來,研究者把它們耦合起來,並構造了 「時空群」(space-time group)的數學結構對新的時空對稱性進行分類 [13]。
正如每一種晶體結構都由一種空間群對稱性決定一樣,每一種動態晶體都由一種時空群對稱性決定。已經發現在1+1維的時空(1維空間加1維時間)中,有13種時空群,而在2+1維時空中,有275種時空群。
體系可以表現出時空耦合的非點式對稱性,包括時間螺旋軸對稱性和時間滑移面對稱性。前者的例子是時鍾,時鍾的指針破壞了轉動對稱性,但是其運動在旋轉和時間平移的聯合操作下不變;後者的例子是蹺蹺板,其運動在空間反射和時間平移半個周期的聯合操作下保持不變。
可以設想把 「時空群」 對稱性和 「時間晶體」 的研究結合起來,來思考如何自發地生成具有豐富對稱性模式的 「時空群時間晶體」,這將是一個有趣的研究方向。
與對稱性自發破缺密切相關的一個問題是相應的拓撲激發,也可以叫拓撲缺陷。比如,晶體中不同晶相間疇壁,就是晶格的拓撲缺陷。由 「分立時間對稱性自發破缺」 所導致的Floquet時間晶體,具有不同但等價的狀態(如圖(a)中所示)。
上海交通大學蔡子研究組發現了這兩個Floquet時間晶體位形之間的躍遷過程,可以形象地叫做 「隧穿」 [14]。這個過程類比於晶體中晶相間的疇壁。他們考慮在系統的驅動力上加一些擾動,如果擾動的頻率很高,則Floquet時間晶體仍然保持穩定。但是當擾動的頻率低於一個臨界頻率時 ,系統可以從一個時間晶體態變到另外一個。這類似於量子力學里的隧穿過程,但是這個隧穿是發生在兩個宏觀的量子狀態之間的。研究時間晶體中的拓撲缺陷或激發,也是研究非平衡物態的一個重要的方向。
05
時間的本質
時間晶體及相關研究對理解時間的本質有著重要的意義。
時間的本質是困擾歷代物理學家和人文學家的重要問題。和空間相比,它總是表現得那麼的不同。比如,古希臘哲學家赫拉克利特(Heraclitus,約公元前530年—前470年)說過 「人不能兩次踏入同一條河流」,說的是時間的單向性。這一點即使在相對論的四維時空觀里,也沒法被改變,盡管時空已經被統一成一個整體。
時間的平移對稱性則是另外一個和空間的性質非常不同的地方。空間平移對稱性很容易被自發地破缺,就像在晶體中發生的那樣,而維爾切克所設想的連續時間對稱性,至今都無法被自發破缺。Floquet時間晶體的研究至少表明了離散的時間對稱性是可以被自發破缺的,從而邁出了第一步。
量子模擬對時間晶體的研究的推動,也有著很大的象徵意義。這表明量子模擬已經可以對當代物理學的量子多體物理的研究起到實質性的作用了。量子模擬也拓展了物理實驗研究的范圍,它使得物理學家有望不再受限於真實的實驗系統,可以在更廣闊的范圍內研究新奇的物態。
至於時間晶體的應用前景,誠實地說,目前還不清楚其有什麼實際的用途。
基礎科學研究探索的驅動力是對未知世界的好奇,這是需要被尊重的科學發展的一般規律。比如,在18世紀,富蘭克林(B. Franklin)曾冒著生命危險用風箏追逐閃電,他是要驗證天上的電和實驗室里萊頓瓶里的電是否是一回事。在那個時候,除了讓物理學家和化學家著迷以外,電還遠沒有什麼實際的用處。
可以設想,對時間本質的研究,將極大地深化人類對自然的認知,進而增強改造自然的能力。
參考資料(上下滑動可瀏覽)
[1]A. Shapere and F. Wilczek, 「Classical time crystals」, Phys. Rev. Lett. 109, 160402 (2012).
[2]F. Wilczek, 「Quantum time crystals」, Phys. Rev. Lett. 109, 160401(2012).
[3]P. Bruno, 「Impossibility of spontaneously rotating time crystals: a no-go theorem」, Phys. Rev. Lett. 111, 070402 (2013).
[4]H. Watanabe and M. Oshikawa, 「Absence of quantum time crystals」, Phys. Rev. Lett. 114 251603 (2015).
[5]K. Sacha, 「Modeling spontaneous breaking of time-translation symmetry」, Phys. Rev. A 91, 033617 (2015).
[6]D.V. Else , B. Bauer , and C. Nayak, 「Floquet time crystals」, Phys. Rev. Lett. 117, 090402 (2016).
[7]N. Y. Yao, A. C. Potter, I-D Potirniche, and A. Vishwanath, 「Discrete time crystals: rigidity, criticality, and realizations」, Phys. Rev. Lett. 118, 030401(2017).
[8]V. Khemani, A. Lazarides, R. Moessner and S. L.Sondhi, 「Phase structure of driven quantum systems」, Phys. Rev. Lett. 116, 250401 (2016).
[9]J. Zhang , P. W. Hess , A. Kyprianidis , P. Becker , A. Lee , J. Smith , G. Pagano , I.-D. Potirniche , A. C. Potter , A. Vishwanath , N. Y. Yao , C. Monroe , 「Observation of a discrete time crystal」, Nature 543, 217–220 (2017).
[10]T. Li, Z.-X. Gong, Z.-Q. Yin, H. T. Quan, X. Yin, P. Zhang, L.-M. Duan, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 109, 163001 (2012).
[11]A. Kyprianidis, F. Machado,W. Morong, P. Becker, K. S. Collins, D. V. Else, L. Feng,
P. W. Hess, C. Nayak, G. Pagano,N.Y.Yao, C. Monroe, Observation of a prethermal discrete time crystal, Science 372, 1192-1196 (2021).
[12]J. Randall, C. E. Bradley, F. V. van der Gronden, A. Galicia, M. H. Abobeih, M. Markham, D. J. Twitchen, F. Machado, N. Y. Yao, T. H. Taminiau, 「Observation of a many-body-localized discrete time crystal with a programmable spin-based quantum simulator」, arXiv:2107.00736.
[13]Google Quantum AI and collaborations, 「Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor」, arXiv:2107.13571.
[14]Shenglong Xu, Congjun Wu, 「Space-time crystal and space-time group」, Phys. Rev. Lett. 120, 096401 (2018)
[15]Xiaoqin Yang and Zi Cai, 「Dynamical transitions and critical behavior between discrete time crystal phases」,Phys. Rev. Lett. 126, 020602 (2021)
製版編輯 | 盧卡斯
本文轉載自《知識分子》微信公眾號
D. 互聯網趨勢洪流到底應該如何選擇
互聯網行業發展趨勢分析 各產業融合度進一步加深
2018年4月,國家領導人在全國網路安全和信息化工作會議上發表重要講話,系統闡述網路強國重要思想,充分強調網信事業的發展對新型工業化、城鎮化、農業現代化發展的帶動作用。隨著我國網路覆蓋范圍顯著擴大、連接速度不斷提升、使用費用持續降低,互聯網與各產業的融合程度進一步加深。
基礎資源保有量穩中有升,資源應用保持增長態勢
截至2018年6月,我國IPv6地址數量為23555塊/32,半年增長0.53%。自2017年11月《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》發布以來,我國運營商已基本具備在網路層面支持IPv6的能力,正在推進從網路能力到應用普及的轉變。中國國際出口帶寬為8826,302Mbps,半年增長率為20.6%,網民上網速度更快,跨境漫遊通話質量更佳,網路質量更優。同時,移動互聯網接入流量和APP數量均在2018年上半年實現顯著增長。
中國網民規模超8億,互聯網普惠化成果顯著
據前瞻產業研究院發布的《互聯網行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》最新統計數據顯示,截至2018年6月,我國網民規模達8.02億,互聯網普及率為57.7%;2018年上半年新增網民2968萬人,較2017年末增長3.8%;我國手機網民規模達7.88億,網民通過手機接入互聯網的比例高達98.3%。我國互聯網基礎設施建設不斷優化升級,網路扶貧成為精準扶貧的工作途徑,提速降費政策穩步實施推動移動互聯網接入流量顯著增長,網路信息服務朝著擴大網路覆蓋范圍、提升速度、降低費用的方向發展。交通、環保、金融、醫療、家電等行業與互聯網融合程度加深,互聯網服務呈現智慧化和精細化特點。
互聯網理財使用率提升明顯,市場規范化有序化發展
我國互聯網理財使用率由2017年末的16.7%提升至2018年6月的21.0%,互聯網理財用戶增加3974萬,半年增長率達30.9%。我國互聯網理財用戶規模持續擴大,網民理財習慣逐漸得到培養,資管業務打破剛性兌付有效降低金融機構業務風險,減少監管套利,同時進一步促進機構主動提升管理能力,推動互聯網保本理財產品向凈值型理財產品加速轉化。貨幣基金發行放緩,促使互聯網理財市場朝著合理規范化方向發展。
電子商務與社交應用融合加深,移動支付使用率保持增長
截至2018年6月,我國網路購物用戶和使用網上支付的用戶占總體網民的比例均為71.0%,網路購物與互聯網支付已成為網民使用比例較高的應用。一方面,電子商務、社交應用、數字內容相互融合,社交電商模式拓展了電子商務業務。在此基礎上,電子商務總體保持穩定發展,在協調供給側結構性改革、拉動就業、助力鄉村振興等方面發揮重要作用;另一方面,絕大多數支付機構接入網聯,提高了資金透明度和網路支付的安全性,手機網民中使用移動支付的比例達71.9%。
2018年1-5月,電子商務平台收入1164億元,同比增長39.1%。與2017年較大的波動幅度相比,2018年電子商務平台收入增速保持平穩,平台總體收入快速增長。
互聯網娛樂健康發展,短視頻應用迅速崛起
2018年上半年,網路娛樂市場需求強烈,相應政策出台以鼓勵引導互聯網娛樂生態健康發展。網路音樂原創作品得到扶持,網路文學用戶閱讀方式多樣,網路游戲類型的多樣化和游戲內容的精品化趨勢明顯。短視頻應用迅速崛起,74.1%的網民使用短視頻應用,以滿足碎片化的娛樂需求。與此同時,網路文化娛樂內容進一步規范,網路音樂、文學版權環境逐漸完善,網路游戲中違法違規內容得到整治,視頻行業構建起以內容為核心的生態體系,直播平台進入精細化運營階段。
共享出行用戶高速增長,市場資源得到進一步整合
2018年上半年,分別有30.6%、43.2%和37.3%的網民使用過共享單車、預約計程車、預約專車/快車,用戶規模較2017年末分別增長了11.0%、20.8%和26.5%。共享單車市場由2017年末的二強爭霸重回多強競爭格局,單車企業嘗試通過多種方式拓展營收來源,並開始提供免押金服務以規避風險。網約車行業出現跨界融合現象,平台企業圍繞出行服務領域進行全面化布局,由單一業務開始向平台化生態拓展。
近六成網民使用在線政務服務,政府網站集約化進程加快
截至2018年6月,我國在線政務服務用戶規模達到4.70億,占總體網民的58.6%,有42.1%的網民通過支付寶或微信城市服務平台獲得政務服務。首先,政府積極出台政策推動政務線上化發展,打通信息壁壘,構建全流程一體化在線服務平台,建設人民滿意的服務型政府;其次,各級政府網站集約化程度明顯提升,全國政府網站總數為19868個,較2015年第一次普查時縮減70.1%;最後,各級黨政機關和群團組織等積極運用微博、微信、客戶端等「兩微一端」新媒體,發布政務信息、回應社會關切、推動協同治理,不斷提升地方政府信息公開化、服務線上化水平。
信息領域新興技術取得重要進展,產業應用穩步推進
2018年上半年,我國量子信息技術、天地通訊、類腦計算、人工智慧、超級計算機、工業互聯網等信息領域新興技術發展勢頭向好。我國在量子晶元、量子編程、量子軟體等方面均有布局;天地信息網路一體化進程加快;具備自主知識產權的類腦計算晶元產品得以推出;人工智慧在線下零售店、家庭兒童教育、養老陪護、家務工作、醫療健康、投資風控等多種場景迅速落地;超級計算機在自主可控、峰值速度、持續性能、綠色指標等方面實現突破;企業信息系統進一步向雲平台遷移,工業互聯網平台快速發展。
E. 軍科院開發新型可編程光量子計算晶元,這晶元在使用上,有何特別之處
在此階段,量子技術仍然受到諸如量子比特數量少和有效量子運算深度較淺等問題的困擾。在“束縛跳舞”的情況下,如何最大程度地利用量子資源以及設計配備有量子演算法的可編程且實用的量子裝置一直是該領域迫切期望的事情。我國量子領域專家強曉剛這次的結果是一個具有實際潛力的量子裝置。要了解這種可編程的基於硅的光學量子計算晶元,您必須首先了解Quantum Walk,它與經典的隨機遊走相對應,並且比後者具有更多的可能性。
除了模擬相關粒子的量子行走動力學外,強曉剛的可編程硅基光學量子晶元還可以完全控制量子行走的所有重要參數,例如哈密頓量,演化時間,粒子全同性和粒子交換對稱性。因此,期望在短時間內誕生基於該晶元的用於量子行走的專用計算機。據報道,晶元尺寸為11×3平方毫米。該晶元包含糾纏光子源,可配置的光網路和其他部件。使用片上組件的電氣控制,可以控制光量子狀態,從而可以對量子信息進行編碼,以及映射量子演算法。簡而言之,該晶元具有集成度高,穩定性高和精度高的優點。
F. 你有沒有考慮過為量子編程做准備
這是一個很專業的工作,不過要是做好的話,肯定是一個引起世界關注的話題,而且需要很多專業知識吧,而且也需要一個好的配合團隊
G. 量子計算機真的可以超越經典計算機嗎,怎樣看待
量子霸權只是一個名詞而已,實際意思並沒有聽起來那麼霸氣,不過國內的科普和媒體比較喜歡用這個詞。
谷歌宣布實現量子霸權?
前些天,谷歌公司在自然雜志上發布了封面論文,聲稱所研發的擁有53個量子比特的量子計算機在處理隨機線路采樣問題上超越經典超級計算機。
目前谷歌的53比特量子計算機屬於試驗機,其處理的隨機線路采樣問題並沒有實用性,但是量子計算機的未來方向是可編程的通用量子計算機,將可以通過編程處理所有適合並行計算的問題,這方面的應用在科研領域用途廣泛,比如構建理論模型、化學模擬、葯物研發等各方各面,將對科學、科技、醫療等方面產生深遠影響,我們期待那一天盡快到來。
H. 量子計算機有屏幕嗎量子演算法與量子編程和普通代碼的區別是什麼
量子計算機肯定是有屏幕!不管是有形還是無形的,但肯定有。不然怎樣輸出?
量子計算機應該還在概念中,不同在於硬體,軟體應該沒有什麼太大不同的!!!!!