近期,谷歌最新的量子计算芯片 Willow 已经问世!Willow 在基准测试中取得了惊人的成绩:在不到 5 分钟内完成了一项标准计算,而这需要顶尖超算超过 10^25 年——比宇宙年龄还长!
不仅仅速度快,另外困扰人类近30年量子计算纠错问题,也终于被攻克了!
这一刻,注定将被载入史册!
消息一出,连马斯克都惊叹:“Wow!”
OpenAI首席执行官Sam Altman 也送上了祝贺!
01
破解30年重大难题,谷歌再创历史
谷歌发布新一代量子计算芯片Willow,在AI圈掀起了海啸级巨震。
最新的量子芯片Willow,拥有105个物理量子比特,在多个指标上都具有最先进的性能,Willow 的成就主要体现在两个方面:
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Willow 的成就主要体现在两个方面:
1、Willow的突破可在使用更多量子比特的情况下成倍减少错误,破解了近30年来一直在研究的量子纠错挑战。
对于谷歌来说,Willow具有划时代意义。
虽然人工智能和量子计算都是颠覆性技术,但我们相信量子计算将为AI提供巨大的助力,特别是在数据采集、优化学习架构以及模拟量子效应关键系统方面。
它将成为构建有用量子计算的第一步,未来在药物发现、核聚变、电池设计等诸多领域中,带去不可估量的研究潜力。
02
深度剖析:人才需求背后的驱动因素
这一成果的背后,是谷歌对量子计算技术的深入探索和持续投入的结果。
此前谷歌在全球范围内展开了激烈的人才争夺战,他们不仅提高了核心研发人员的薪酬,还投入了大量资金用于吸引和留住顶尖人才。
准留学生们肯定希望抓住风口,为自己的未来发展好好规划一下,那么与谷歌最新的量子计算芯片 Willow研究相关的有哪些学术领域呢?
量子计算是一个跨学科领域,需要来自不同背景的人才共同努力。以下列出一些量子计算领域需要的人才背景:
基础理论研究
* 物理学:
* 量子力学、量子场论、凝聚态物理、原子物理、光学等专业知识是理解量子计算基本原理和物理实现的基础。
* 熟悉量子光学、超导、离子阱、半导体量子点等量子计算物理平台。
* 数学:
* 线性代数、群论、拓扑学等数学基础对于构建量子算法和理解量子计算的数学结构至关重要。
* 熟悉量子信息理论、量子计算复杂性理论等。
* 计算机科学:
* 了解经典计算理论、算法复杂性理论,为量子算法的设计和分析提供基础。
* 熟悉量子计算模型、量子编程语言等。
硬件研发
* 物理学/工程学:
* 微纳加工、低温物理、精密测量等专业知识对于量子计算硬件的制备和操控至关重要。
* 熟悉超导电路、半导体器件、离子阱等量子计算硬件平台的 fabrication 和 characterization。
* 电子工程/计算机工程:
* 具备电路设计、信号处理、微波工程等技能,能够设计和开发量子计算硬件的控制系统。
* 材料科学:
* 研究新型材料,探索更优的量子比特材料和器件结构。
软件和算法开发
* 计算机科学:
* 精通量子算法设计和分析,熟悉量子编程语言和量子软件开发工具。
* 了解经典算法和数据结构,能够将经典算法转化为量子算法。
* 数学:
* 具备扎实的数学基础,能够理解和应用量子计算中的数学工具和方法。
* 软件工程:
* 掌握软件开发流程和方法,能够开发高效、可靠的量子计算软件。
应用开发
* 各个领域的专业人才:
* 量子计算的应用涵盖众多领域,需要各个领域的专业人才将量子计算技术应用于实际问题,例如:
* 化学/材料科学: 利用量子计算模拟分子结构和化学反应,加速新材料的研发。
* 生物医学: 利用量子计算分析生物大分子,加速药物研发。
* 金融: 利用量子计算进行风险评估和投资组合优化。
* 人工智能: 利用量子计算加速机器学习算法。
其他
* 量子信息科学: 这是一个新兴的交叉学科,涵盖了量子计算、量子通信、量子密码学等多个方向。
* 交叉学科人才: 随着量子计算的发展,越来越需要具备跨学科背景的人才,例如物理学和计算机科学、数学和工程学等。
总而言之,量子计算需要来自不同学科背景的人才共同努力,推动其发展和应用。
03
美国留学精选:为未来铺路
美国高校量子计算领域牛的有很多,这里我们就给大家举几个比较有代表性的例子:
1.哈佛大学——哈佛量子计划
哈佛量子研究所是量子计算研究领域的领导者之一。
哈佛大学表示,哈佛科学与工程量子计划(HQI)是“一个对推进量子计算机及其应用的科学和工程有着浓厚兴趣的研究人员社区。我们的使命是帮助科学家和工程师探索将量子理论转化为有用的系统和设备的新方法。”
该组织表示,这场“第二次量子革命”将建立在第一次革命的基础上,这场革命创造了 GPS 导航、全球通信和磁共振成像 (MRI) 等医学突破等技术,而 HQI 成员正在为这场革命做准备。
2.麻省理工学院——理论物理中心
麻省理工学院的影响力已经深入到量子计算和量子信息领域。
该大学在理论物理方面的优势现在被运用到他们所说的量子信息和量子计算(QI/QC)中。除了建造量子计算机之外,麻省理工学院的研究人员还探索量子算法和复杂性、量子信息论、测量和控制以及应用和连接。
3.芝加哥大学——芝加哥量子交易所
芝加哥量子交易所(CQE) 是对推进量子信息科学和工程领域的学术和工业工作感兴趣的研究人员的中心。他们鼓励最好的量子计算大学推动量子信息技术的探索和新应用的开发。
CQE 促进其成员和合作机构的研究小组之间的互动,并提供发展和促进合作、联合项目和信息交流的途径。CQE 的成员致力于开发理解和利用量子力学定律的新方法,量子力学是在最小尺度上支配自然的基本但违反直觉的理论。总体目标是应用研究创新来开发全新类型的设备、材料和计算技术。
4.马里兰大学——联合量子研究所
联合量子研究所(JQI)领导着来自马里兰大学 (UMD) 物理系、美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和物理科学实验室 (LPS) 的量子科学家。
每个机构都拥有世界顶尖量子计算大学水平的主要实验和理论研究项目,致力于控制和利用量子系统的目标。
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