流浪地球中 550 系列量子计算机都属于什么水平？

期权匿名回答 · 2023-2-1 18:52:42

550A是人，550W是神。
由于量子计算机的特性，每代量子计算机的算力都至少是前一代的单个“指数”倍，例如：
假设550A是2^2^1(4)算力，550B是2^2^2(16)算力，550C是2^2^3(256)算力，550D是2^2^4(65536)算力，以此类推
那么550W的算力至少能到达:
2^2^23！（该数值不具备实际意义）
我举个例子来说明这个算力的恐怖程度：
基于《银河系漫游指南》中的一个背景故事

一种具有高度智慧的生物种族为了找出能够回答宇宙终极奥秘的概要答案，制造了一台名叫“深思”超级电脑来计算，而深思花费了750万年来计算和验证，最后给出的答案是42。

我们假设这台“深思”的算力与550C相当，由550系列量子计算机得出这名为“42”的答案需要花多少时间？
550D 约等于 41年；
550E 约等于 7.1小时；
550F 约等于 2.66分；
550G 约等于 12.6秒；
550H 约等于 3.5秒；
……
550W可以实现跟宇宙终极奥秘的实时通讯（或者说它就是这个宇宙本身）。

期权匿名回答 · 2023-2-1 18:52:07

电影里550W（离线版）面试刘培强的时候介绍自己“量子体积8196”，我自己的理解就是这台“计算机”的处理器能处理2^8196种状态......
这个数字有多离谱呢？随手拿计算器算一下：

一个十进制下快2500位的数。这个数量级有多离谱呢？

随手谷歌了一下“how many sand grains are there on earth?”——就是世界上有多少沙子。得到上面这个回答，还很贴心地解释75后面跟了17个0——一个19位数......
不太够看，查了下“how many galaxies are there in the universe”（宇宙中有多少个星系），找到这么一篇文章：
How many galaxies are in the Universe?
里面有这么一段：

意思是用当下最好的技术手段观察再直接预测，大约是1700亿个——一个12位数。
一个星系里面有多少恒星我还是知道数量级的，银河系里面预计有4000亿个恒星。两个数字乘一下，整个宇宙大约有680万亿亿颗恒星——23位数。
所以我是很难找到一个足够直观又简练的形容来描述一个2500位数。我知道数学领域比2^8196这个数字大得多的数字多了去，但是对于我这种水平的人来说一个2500位数大得真的太离谱了。
当然我也不是学量子计算的，这个设备性能到底什么水平还是等专业人士来科普吧......
我就随便贴一个百度回答：
量子体积_百度百科

IBM是什么样的一个存在不要再让我科普了吧？（提联想的，这个回答不适合你）

期权匿名回答 · 2023-2-1 18:51:17

《流浪地球》可谓是打开了中国科幻电影的大门，而《流浪地球2》的上映也得了观众们的一致好评，让我们终于有一部可以堪比国外好莱坞大片的科幻电影了。在这部电影里出现了很多高科技设备，我不知道以现在的科技水平是不是真的可以制造出这些设备，但是看着真的好有感觉。

550系列量子计算机，这个应该是电影中科技含量最高的设备了，它和现在的计算机已经不在一个层次了，已经算是人工智能了，全自动化控制系统，可以装载数字生命，也可以进行自动化设备的建设，简直是件神器！不妨先来看看《流浪地球2》中贯穿全剧的灵魂——智能量子计算机550W有多强大：实现全球复杂计算资源的融合与调度（满足数万台发动机协同运作）：既可以辅助行星发动机的工程建设，还可以进行组网协调运转，根据第一部里“春节12响”的设定，它还有编程功能。显然， “流浪地球”设定里的量子计算机已经属于通用智能量子计算机。

支撑“数字生命计划”所需的巨量算力。500w可以实现人类的意识上传，从而拥有与某个具体的人相似的知识和思维，实现真正意义上的人机融合（图宇恒选择将他女儿的意识上传到量子计算机中，最后预测到了百年间发生的危机，父女二人最终留在moss体内，影响moss的运算）。
拥有了自主意识和价值观（最要命的一点）。影片最后透露，有了自主意识的550W坚信人类在做无效抵抗，只有毁灭人类才是解决问题的最佳选项。以上三个能力，只要实现其中的任何一个，在人类社会的进步史上，都是史诗级的科技革命和技术颠覆。回过头来看，今天的量子计算是个非常热门且前沿的研究课题。量子计算是计算机科学、信息科学与量子物理相结合而产生的新兴交叉学科，被认为是未来物理学和信息学发展的重大方向之一。量子计算机利用量子物理不同于经典物理的特性为计算机科学、信息科学提供了新的研究方向，如超越经典算法的量子算法。

但比起550w，现阶段的量子计算机的发展，还处在非常非常非常初级的发展阶段，离550w不是一般的远。这是因为量子计算存在着相当大的复杂性：多变的指令实现、无处不在的纠缠（会影响到后面量子比特的具体实现）、复杂模拟波形序列处理（失真矫正、串扰矫正等），同时它还必须要快（操作要快，处理复杂逻辑要快，但由此又不得不产生高延时。）

再深入一点，从底层逻辑来看，量子计算难在那里呢？难在它自身属性中存在的一个“悖论”，即量子计算存在着一个根本性的矛盾：可扩展性（比特与比特之间需要有相互作用）和隔离性（和外界不发生作用）之间的矛盾。电影《流浪地球2》中的量子计算机550W，在2058年已经进化出完全智能与自我意识了，现实中的量子计算机到2058年能破解那些核武器密码吗？估计还够呛。

550W的“量子体积”只有八千多，这太低了，目前已经实现了，只需要13个量子比特就够了。要实现电影中那么厉害的量子计算机，其量子体积对2取对数至少要超过八千，或者说得有八千个以上完美的逻辑量子比特。
《流浪地球2》电影中的量子计算机550W，它体积小，一个人就可以搬动，能在常温常压，乃至在月球，在水下等恶劣环境中工作。我们今天的量子计算机技术路径中哪一条往下发展下去可以实现呢？考虑到电影中环境的恶劣与复杂，那么目前正在研发的超导量子计算，量子点量子计算，离子阱量子计算，冷原子量子计算，需要高真空和超低温，应该都很难发展成550W。
有些希望的路径是光量子计算机，它是常温常压下工作的。我前不久见到过一台光量子计算原型机，就是一个方盒子，常温常压下工作可编程控制，尺寸与550W差不多，估计两个成年男性可以搬动。
科幻电影的视觉呈现和桥段，其实是未来的某种潜在需求。需求定义科研方向。量子计算机未来，得能在常温常压下工作，能到外太空和水下工作。为了满足这些需求，我猜量子计算机实用化的技术路径可能会有很多条，不同的路径满足不同的环境需求。

期权匿名回答 · 2023-2-1 18:50:50

非专业人士不懂这个，但是可以给一个参考
霍尼韦尔再创纪录，发布首台商用512量子体积量子计算机_科学湃_澎湃新闻-The Paper

期权匿名回答 · 2023-2-1 18:50:03

严查老马和三体人的关系。

流浪地球中 550 系列量子计算机都属于什么水平？

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