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问题一.九章多牛一分钟,超算需要亿年
光量子干涉实物图。(中国科技大学图片。摄影:马潇汉、梁竞、邓宇豪)
近日,由中国科技大学潘建伟、陆朝阳等学者组成的研究团队与中国科学院上海微系统研究所、国家平行计算机工程技术研究中心合作,建立了76台光子量子计算原型机九章。九章处理5000万个样本只需200秒,而世界上最快的超级计算机需要6亿年。
这是中国第一次实现量子计算优越性《科学》杂志于12月4日发表。
难点众多
努力自主研发设备和技术创新
九章不仅是中国古代专门从事九章算术的数学,也是量子计算原型机,牢固确立了中国在国际量子计算研究中的第一方阵地位。两者都具有里程碑意义。
量子计算优势是指量子计算机作为一种新事物,一旦计算能力超过传统计算机在某一问题上的最强,就证明了量子计算机的优势,超过了未来传统计算机的门槛。
这将实验各方面的技术推广到远远超过以前的水平。澳大利亚昆士兰大学教授蒂姆姆·拉夫说:该设备的规模非凡:100模式干涉仪、25个压缩机提供的输入量子态、100个单光子探测器,同时保持高效、稳定性和量子不可分辨性——这是显示量子计算优势所必需的。”
必须在设备上下功夫,从20光子输入60模式干涉线路的玻色取样到76光子100模式的高斯玻色取样。高效100通道超导纳米线单光子探测器一开始性能很低,只有4%。通过与中国科学院上海微系统与信息技术研究所的合作,我们自主研发和技术创新,其性能已提高到98%。陆朝阳表示,下一步研究的重点是不断加强量子光源、量子干扰、单光子探测器等领域的自主创新。
“利用量子器件来解决日益复杂的问题并体现量子优势,是量子科学前沿中的最重要问题之一。美国科学院院士、沃尔夫奖得主、狄拉克奖章得主彼得·佐勒认为,潘建伟团队的研究将量子系统的大小、可扩展性和实际应用前景提高到了一个新的水平。
意义非凡
提高计算能力,不增加能耗
在大数据时代,全球数据量呈指数级增长,每两年翻一番。如果不提取的数据是没有意义的。潘建伟说。目前,传统的计算机发展模式有限,超级计算机能耗巨大。潘建伟认为,九章问世的意义在于在不增加能耗的基础上提高计算能力。
目前,量子计算机的发展已成为世界科技前沿最大的挑战之一,也是全球竞争的焦点。去年,谷歌推出了53台超导量子比特计算机悬铃木,远远超过了当时世界上最快的数学算法,率先实现了量子优势。而九章则实现了高斯玻色取样任务的快速发展。
处理5000万个样本的高斯玻色取样问题,九章只需200秒,而世界上最快的超级计算需要6亿年;处理100亿个样本需要10个小时,超级计算机需要1200亿年。正如陆朝阳所说,九章在一分钟内完成了经典超级计算机一亿年的任务。”
国际同行计算机的研究,国际同行公认有三个指标发展阶段:第一阶段是开发具有50至100个量子比特的高精度专用量子计算机,实现计算科学中量子计算优势的里程碑;第二阶段是开发数百个量子比特的模拟器,为了解决一些超级计算机不称职的重大实用价值问题;第三阶段是大大提高可集成量子比特数到数百万量级,实现容错量子逻辑门,开发可编程的通用量子计算原型。
据陆朝阳介绍,与悬铃木相比,九章具有操作速度更快、环境适应性更强、技术漏洞克服三大优势。
据陆朝阳介绍,与悬铃木相比,九章具有操作速度更快、环境适应性更强、技术漏洞克服三大优势。悬铃木只在小样本的情况下快于超级计算,而九章在小样本和大样本上超过超级计算。好的比赛跑,谷歌的机器短跑可以超级计算,长跑不能赢;我们的机器短跑和长跑都可以跑赢。”
前景广阔
在机器学习、量子化学等领域具有潜在应用
量子计算原型机九章几乎占据了合肥实验室的一半,包括数千个部件。目前,九章和悬铃木只能用来解决特定的问题。潘建伟认为,这是因为建造量子计算机的材料有限,世界正朝着为数不多的方向努力。量子计算机未来的突破更有可能依赖于量子计算硬件中新材料的创新。”
如今,基于九章的高斯玻色取样算法潜在应用于图论、机器学习、量子化学等领域,将是后续发展的重要方向。潘建伟的团队表示,尽管九章计算能力惊人,但它只是量子计算第一阶段的里程碑。我希望通过15到20年的努力,开发一种通用量子计算机,解决密码分析、气象预报、药物设计等应用广泛的问题。潘建伟说。
《科学》杂志审稿人评论说,这是最先进的实验和重大成就。量子优越性实验不是一蹴而就的,而是更快的经典算法与不断改进的量子计算硬件之间的竞争。但最终,量子并行性会产生经典计算机无法企及的计算能力。潘建伟的团队希望这项工作能激发更多的经典算法模拟。
(来源:人民日报)
问题二.江苏与98岁生母团圆!困扰河南66岁老人大半辈子的我是谁终于有了答案
10月29日,江苏南通有一次认亲活动。这是一次跨越66年的重逢。团圆的场景非常感人和感人。从河南远道而来的66岁老人来认亲。这一次,他终于找到了母亲。而他的母亲,已经98岁了。
当天上午,66岁的吕先生遇到了98岁的母亲。66年后,母子俩终于团圆了。
吕先生回忆说,他小时候一直住在河南新乡。当他还是个孩子的时候,他周围的人告诉他,他是被父母从上海育婴堂带回来的。
吕先生说:如果我是真的,我应该知道我这辈子是谁,从哪里来。至少要找到这个根。”
吕先生心中一直在寻找亲人的种子。以前,他担心自己年纪大了,找亲戚的机会渺茫。今年,吕先生下定决心要求警方。警察收集了他的生物样本。经过比较,发现与南通市通州区的一家人有关。
江苏省南通市通州区公安局石港派出所社区民警沈长华说:通过走访,我们得知卞氏家族有一个孩子还在婴儿时就被送出去了。”
随后,警方进一步比较了98岁的卞氏家族芦老太太的生物样本。出乎意料的是,吕先生只花了112天的时间,警方给了他认亲的信息反馈。
江苏省南通市通州区公安局刑警大队副队长孙厚亮说:通过DNA相比之下,我们确认吕先生和陆老太是母子关系。”
吕先生的姐姐回忆说,他们家有五子一女,吕先生排老五。当年家里太穷,父母亲迫不得已将弟弟送出去。几十年来,家人一直在想念这个弟弟。
吕先生说:家乡的人记得河南新乡有我这样的人。我还叫我的孩子记住我的根在这里。”
无论多远,无论多久,都要找家,找亲人。困扰吕先生几十年我是谁,我从哪里来的问题终于有了答案。希望饱经离散之苦的人,尽情享受来之不易的天伦之乐。
(南通台周婷婷报道)
江苏新闻
问题三.半月谈!贵州省湄潭县农村建设调查难吗?
让农民建房不任性难吗?贵州省湄潭县农村建设调查
半月谈记者段羡菊/李凡/李惊亚
除少数传统村落外,农民建房风格混杂,缺乏美感,是许多地方的普遍现象。然而,贵州省遵义市湄潭县以青山绿水之间黔北民居的美丽风貌,成为不同烟花,成为改善农村生活环境的现场观察点。如何处理统一农房建设风貌与保持风格多样性的关系?在满足农民个性化审美需求的同时,如何帮助农民建房?解决问题将为农村建设提供样本价值。
湄潭县多彩部落居民点一瞥
罕见:全县近70%的农房风格如一
白墙黛瓦的色调,小巧精致的院坝,线条突出的角尖……走进湄潭县高台镇河江村,独特的黔北民居隐藏在茶园旁、树林下,宛如一幅山水画卷。近年来,全县新建黔北民居7号.5万多栋,占全县农户民居的近七成。黔北民居已成为湄潭美丽乡村建设的名片。
以前大家乱建房子比较多,村里卫生也很差。50岁的刘明礼是河江村村民。四年前,他的家原来是一楼的平房,周围环境很差。村里实施了农村房屋的美化和改造,并补贴了他的家庭一笔资金,并帮助完成了水路新闻和其他设施的改造。
过去,我们有黔北传统的木质民居,但许多村庄建筑参差不齐,破旧不堪,缺乏规划。湄潭县农村振兴办公室主任彭德亚表示,自2006年以来,湄潭县一直在农场工作·以美丽乡村建设为契机,结合当地传统建筑特色,对老房子进行改造,逐步提炼形成小青瓦、坡屋顶、转角楼、三合院、雕花窗、白粉墙、斗房的现代黔北民居风格。
湄潭气候凉爽,河流众多,被誉为云贵小江南。是著名的茶城、酒乡、烟县、粮仓。生态茶园60万亩,是贵州第一茶县。湄潭县鼓励村民按照相应的风格建房,目的是让人们记住乡愁,保持当地习俗,有利于美化农村形象,为农村旅游奠定基础。
鱼泉街新石居委会偏岩塘居民点,目前农家乐57家,接待床400多张,每年游客近10万人次。目前,全县已建成216个美丽乡村示范点。通过厕所改造、厨房改造、庭院硬化等配套措施,全县农村生活条件改善率达到98%。
有招:政府这样管农房建设
湄潭如何基本统一农房建设风格?
一是奖补引导。县财政对改建或新建黔北民居的农民实行户均5000元至元的奖励和补贴。坚持统一原则,严格验收标准,确保施工质量。湄潭县依靠自身财力,努力整合上级资金,累计补贴近7亿元,利用农民和社会资金投入约80亿元。
二是控制工匠。当地政府介绍,湄潭县每年对农村建筑工匠进行培训,对培训合格的工匠颁发工匠证,目前累计培训余人次。建造黔北民居时,建筑工匠还应签署建筑质量、安全、风格保证承诺书,作为工匠证年度审核的重要依据之一。这不仅保证了农村建设的质量和安全,也有效控制了建筑风格。
三是设计版升级。随着人们对生活的需求越来越高,我们在建筑设计风格上不断创新。彭德亚介绍,新的设计版本更注重古代魅力与现代住房功能的融合,如增加阳台面积的平台、卧室多配套厕所等设计,县新开发了20套设计图纸供农民选择。
此外,为了为农村住房建设提供良好的外部支持,湄潭县探索在各村实施一图一表一说明,即编制农村居民建设规划图,改善农村生活环境建设项目表和居民建设要点说明。这些图表简要总结了整个村庄的规划,以及如何定位村庄,如何划分功能区,以实现农村公共服务设施的总体建设。
黔北民居风景如画
尴尬:当萝卜白菜,各有所爱
湄潭县经过10多年的探索,以黔北民居七大元素为基调,统一了农房建设风格,从整体上提高了农房规划建设水平。但仍有一些村民对是否要完全统一风格建房有不同的看法。半月谈记者走访县时发现,一些农村公路旁仍有少数村民修建其他风格的小洋楼
、别墅。
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一位彭姓村民告诉半月谈记者,他家2019年花费40多万元建有两楼一底的小洋楼,和
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