IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机

IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机这项新研究的成果发表在上周的《自然》杂志上。科学家们使用IBM量子计算机Eagle来模拟真实材料的磁性，处理速度比传统计算机更快。IBM量子计算机之所以能超越传统计算机，是因为其使用了一种特殊的误差缓解过程来补偿噪声带来的影响。而噪声正是量子计算机的一个基本弱点。基于硅芯片的传统计算机依赖于“比特（bit）”进行运算，但其只能取0或1这两个值。相比之下，量子计算机使用的量子比特可以同时呈现多种状态。量子比特依赖于量子叠加和量子纠缠等量子现象。理论上这使得量子比特的计算速度更快，而且可以真正实现并行计算。相比之下，传统计算机基于比特的计算速度很慢，而且需要按顺序依次进行。但从历史上看，量子计算机有一个致命的弱点：量子比特的量子态非常脆弱，来自外部环境的微小破坏也会永远扰乱它们的状态，从而干扰所携带的信息。这使得量子计算机非常容易出错或“出现噪声”。在这一新的原理验证实验中，127量子比特的Eagle超级计算机用建立在超导电路上的量子比特计算了二维固体的完整磁性状态。然后，研究人员仔细测量每个量子比特所产生的噪声。事实证明，诸如超级计算材料中的缺陷等因素可以可靠预测每个量子比特所产生的噪声。据报道，研究小组随后利用这些预测值来模拟生成没有噪音的结果。量子霸权的说法之前就出现过。2019年，谷歌的科学家们声称，公司开发的量子计算机Sycamore在200秒内解决了一个普通计算机需要1万年才能破解的问题。但谷歌量子计算机所解决的问题本质上就是生成一长串随机数，然后检查它们的准确性，并没有什么实际用途。相比之下，用IBM量子计算机完成的新实验是一个高度简化但有真实应用价值的物理问题。2019年谷歌量子霸权研究成果参与者之一、加州大学圣巴巴拉分校物理学家约翰·马丁尼斯(JohnMartinis)表示，“这能让人们乐观认为，它将在其他系统和更复杂的算法中发挥作用。”（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366285.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366285.htm

量子计算机在适当的错误控制下更擅长猜测

量子计算机在适当的错误控制下更擅长猜测科学家们通过有效抑制位串猜谜游戏中的错误，管理长达26位的字符串，实现了量子加速。他们表明，通过适当的错误控制，即使在当前嘈杂的量子计算时代，量子计算机也能以比传统计算机更好的时间尺度执行完整算法。通过有效地减少在这个级别经常遇到的错误，他们成功地管理了长达26位的位串，比以前可能的要大得多。（对于上下文，一位指的是二进制数，可以是零或一）。量子计算机有望解决某些问题，其优势会随着问题复杂性的增加而增加。但是，它们也极易出错或产生噪音。Lidar表示，挑战在于“在当今量子计算机仍然‘嘈杂’的现实世界中获得优势。”当前量子计算的这种容易产生噪声的条件被称为“NISQ”（噪声中级量子）时代，该术语改编自用于描述经典计算设备的RISC架构。因此，任何现有的量子速度优势证明都需要降噪。一个问题的未知变量越多，计算机通常就越难解决。学者们可以通过玩一种游戏来评估计算机的性能，以了解算法猜测隐藏信息的速度有多快。例如，想象一下电视游戏Jeopardy的一个版本，参赛者轮流猜测一个已知长度的秘密单词，一次一个完整的单词。在随机更改秘密单词之前，主持人只为每个猜出的单词显示一个正确的字母。在他们的研究中，研究人员用位串替换了单词。一台经典计算机平均需要大约3300万次猜测才能正确识别26位字符串。相比之下，一台功能完美的量子计算机，在量子叠加中提出猜测，只需一次猜测就可以确定正确答案。这种效率来自运行25多年前由计算机科学家EthanBernstein和UmeshVazirani开发的量子算法。然而，噪声会显着阻碍这种指数量子优势。激光雷达和Pokharel通过采用称为动态去耦的噪声抑制技术实现了量子加速。他们花了一年的时间进行实验，Pokharel在USC的激光雷达下担任博士生。最初，应用动态解耦似乎会降低性能。然而，经过多次改进后，量子算法按预期运行。解决问题的时间比任何经典计算机都慢，随着问题变得越来越复杂，量子优势变得越来越明显。激光雷达指出，“目前，经典计算机仍然可以绝对地更快地解决问题。”换句话说，报告的优势是根据找到解决方案所需的时间尺度而不是绝对时间来衡量的。这意味着对于足够长的位串，量子解决方案最终会更快。该研究最终表明，通过适当的错误控制，即使在NISQ时代，量子计算机也可以执行完整的算法，并且比传统计算机更能缩短寻找解决方案所需的时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364371.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364371.htm

专家认为美国大学培养了过多的计算机科学专业毕业生

专家认为美国大学培养了过多的计算机科学专业毕业生2005年之后的十年间，美国和加拿大大学本科计算机科学专业的平均人数增加了两倍，而且还在持续增长。学生们对计算机科学与技术的兴趣源于知识--如今文化是通过计算传播的--但也源于专业。年轻人希望获得技术行业的财富、权力和影响力。这种雄心既造成了巨大的行政压力，也引发了对声望的竞争。""另一种方法也越来越受欢迎，"Bogost指出。"大学正在将计算机科学的正式研究合并到一个新的行政架构中：计算机学院。[......]当大学将计算机提升到学院的地位，并设立院系和预算时，就等于宣布计算机是一个更高阶的知识和实践领域，类似于法律或工程学。这一决定将涉及到一个根本性的问题：计算是应该被视为凌驾于其他领域之上的超级领域，还是只是其他领域的仆人，服从于其他领域的利益和控制？"Bogost总结道："我曾经认为，计算机教育可能陷入了工程师谬误的另一版本，即要求计算机科学系培养更多的软件工程师，却不考虑更多的软件工程师是否真的是世界所需要的。现在我担心，他们需要解决一个更大的问题：如何让计算机人才像关心计算机一样关心其他一切事物。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424782.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424782.htm

研究人员发现了阻碍量子计算机发展的物理极限

研究人员发现了阻碍量子计算机发展的物理极限维也纳科技大学的研究人员发现，时间测量设备存在一种新的权衡，可能对大规模量子计算机性能设定硬性限制。尽管问题不紧迫，但我们将量子操作系统从原型发展为实用计算机将面临越来越大的挑战。时间的度量受到物理限制，其中一个限制是时间分割的精度。"时间测量总是与熵有关，"维也纳科技大学量子信息与量子热力学交叉研究小组负责人、高级作者MarcusHuber说。研究表明，除非有无限能量，否则快速计时钟最终会遇到精度问题。时钟要么运行得快，要么运行得精确，两者不能同时兼得。对于量子计算等技术而言，时间的准确性至关重要。粒子数量增加时，计算的时间变得更加有限。虽然其他因素也限制量子计算机的精度，但时间测量的基本极限也起着关键作用。量子计算机的未来稳定性和性能，可能取决于我们是否能够解决时间测量方面的物理障碍。——（概述）

密码学家警告称美国谍报机关故意削弱旨在防止量子计算机破解的加密算法

密码学家警告称美国谍报机关故意削弱旨在防止量子计算机破解的加密算法一位著名密码学专家告诉《新科学家》杂志，美国间谍机构可能正在削弱新一代算法，而这些算法旨在防范配备量子计算机的黑客。伊利诺伊大学芝加哥分校的丹尼尔-伯恩斯坦（DanielBernstein）说，美国国家标准与技术研究院（NIST）正在故意掩盖美国国家安全局（NSA）参与制定"后量子密码学"（PQC）新加密标准的程度。他还认为，NIST在描述新标准安全性的计算中出现了错误——可能是偶然的，也可能是故意的。NIST对此予以否认。伯恩斯坦说："NIST并没有遵循旨在阻止NSA削弱PQC的程序。选择密码标准的人应该透明地、可验证地遵守明确的公开规则，这样我们就不必担心他们的动机。NIST承诺透明，然后声称已经展示了其所有工作，但这种说法根本不成立。"我们用来保护数据的数学问题，即使是目前最大的超级计算机也几乎无法破解。但当量子计算机变得足够可靠和强大时，它们将能够在瞬间破解这些问题。虽然目前还不清楚这种计算机何时会出现，但美国国家标准与技术研究院自2012年起就开始实施一个项目，以规范新一代可抵御其攻击的算法。伯恩斯坦在2003年创造了"后量子密码学"（post-quantumcryptography）一词来指代这类算法，他说，美国国家安全局正在积极地将秘密弱点写入新的加密标准，以便在掌握适当知识的情况下更容易破解。NIST的标准在全球范围内使用，因此漏洞可能会产生巨大影响。——(NewScientist)

计算机网络通关29讲 吃透计算机网络知识体系

名称：计算机网络通关29讲吃透计算机网络知识体系描述：计算机网络通关29讲是一个系统的计算机网络学习课程，帮助学员掌握计算机网络的基础知识，并深入理解其核心概念和技术，为未来的职业发展打下坚实的基础。链接：https://pan.quark.cn/s/079e3cb0518b大小：2.7GB标签：#学习#计算机#网络#计算机网络通关29讲#quark频道：@yunpanshare群组：@yunpangroup