這個春節(jié), 好戲連連, 大家去電影院“大飽眼?!绷藛?/p> 其中有一部電影 在給大家?guī)硪暵犑⒀绲耐瑫r 還引發(fā)不少科技愛好者的思考 對啦 就是已突破23億票房的 中國原創(chuàng)科幻電影《流浪地球2》

噴出沖天藍(lán)光的行星發(fā)動機(jī)、 洞悉一切的量子計算機(jī)、 高聳入云的太空電梯…… 片中層出不窮的“硬科技”元素 讓觀眾大呼過癮。 從科幻回歸科學(xué), 想象中的它們能實現(xiàn)嗎? 這些電影中的畫面能造得出來嗎? 記者采訪了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家。 大家知道嗎 在合肥, 量子計算機(jī)的真機(jī)已然存在! 影片中那個被譽為“全場最有價值道具”的最高算力的智能量子計算機(jī)MOSS有沒有讓你眼前一亮?它計算出地球即將遭遇多次危機(jī),可實現(xiàn)全球復(fù)雜計算資源融合與調(diào)度,以滿足數(shù)萬座發(fā)動機(jī)協(xié)同運作,并支撐“數(shù)字生命”計劃所需算力。

本源量子芯片 實際上,這個看似遙遠(yuǎn)的“黑科技”并非科幻,現(xiàn)實生活中,位于合肥高新區(qū)的本源量子已研發(fā)出多臺中國量子計算機(jī),并成功交付一臺量子計算機(jī)給用戶使用。該量子計算機(jī)的成功交付使我國成為世界上第三個具備量子計算機(jī)整機(jī)交付能力的國家,這是我國繼實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”之后,又一次牢固確立在國際量子計算研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。 相對于傳統(tǒng)計算機(jī)使用的二進(jìn)制數(shù)字0或1,量子計算機(jī)使用的量子比特以一種0和1復(fù)雜混合的量子態(tài)表示和存儲信息。量子計算利用諸如疊加和糾纏等量子現(xiàn)象進(jìn)行計算,能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)典計算技術(shù)無法比擬的巨大信息攜帶量和超強(qiáng)并行計算處理能力?!按騻€比方說,算盤和現(xiàn)有計算機(jī)的算力差距,就是現(xiàn)有計算機(jī)和量子計算機(jī)的算力差距。普通計算機(jī)運算15萬年的數(shù)據(jù),量子計算機(jī)可能只需1秒?!卑不帐×孔佑嬎愎こ萄芯恐行闹魅螐堓x介紹說。

本源悟源超導(dǎo)量子計算機(jī) 據(jù)了解,2020年本源量子上線首臺國產(chǎn)超導(dǎo)量子計算機(jī)“本源悟源1號”,搭載超導(dǎo)6比特量子處理器夸父KF C6-130和本源量子測控一體機(jī)。次年發(fā)布“本源悟源 2號”量子計算機(jī),沿用了“本源悟源1號”的設(shè)計架構(gòu)。從2020年開始,“本源悟源”1號和2號就已陸續(xù)通過本源量子云平臺面向全球用戶提供量子計算服務(wù)。 作為中國目前唯一具備交付客戶使用量子計算機(jī)能力的公司,在成功研制國內(nèi)首個超導(dǎo)量子計算機(jī)、上線首個超導(dǎo)量子計算云平臺、發(fā)布國際第三國內(nèi)首個量子計算機(jī)操作系統(tǒng)本源司南、國內(nèi)首個量子計算機(jī)測控系統(tǒng)之后,本源量子仍未停下腳步。

本源悟本半導(dǎo)體量子計算機(jī) 為持續(xù)攻關(guān)更高位數(shù)量子計算機(jī),安徽省量子計算工程研究中心于近日公布,本源量子已研發(fā)出量子芯片的“火眼金睛”——無損探針儀和量子芯片“激光手術(shù)刀”——激光退火儀兩臺量子芯片工業(yè)母機(jī)。前者是發(fā)現(xiàn)問題,后者用來解決問題,兩者相互配合可生產(chǎn)出更高質(zhì)量的量子芯片。 新聞多一點 行星發(fā)動機(jī)造得出來嗎? 影片中,人類計劃給地球安裝上萬座巨大的行星發(fā)動機(jī),推動地球開啟“流浪之旅”,這些發(fā)動機(jī)依靠重核聚變產(chǎn)生的巨大能量。長期研究核聚變能源的中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹,核聚變反應(yīng)是將兩個原子核重新結(jié)合,生成一個較重的原子核的過程,其間能夠產(chǎn)生巨大的能量, “利用這一能量推動地球,原理上是說得通的?!?/p> 然而實現(xiàn)重核聚變絕非易事,重核聚變是采用硅等元素作為聚變原料,這樣的聚變首先要克服原子核之間的靜電斥力,越重的原子核所帶電荷越多,越難以產(chǎn)生聚變。“我們當(dāng)前廣泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變?!蓖躜v說,其聚變原料氘和氚是自然中最輕元素——氫的兩個同位素,相較重核聚變而言更容易實現(xiàn)?! ?/p>

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。新華社記者 陳諾 攝 王騰告訴記者,可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學(xué)問題之一,經(jīng)過全人類70余年的共同努力,核聚變研究已從實驗裝置進(jìn)入實驗堆和工程堆“章節(jié)”?! 白尵圩兡芡苿有乔蚵眯锌赡転闀r尚早,但點亮一盞燈大有希望?!蓖躜v說。 量子計算機(jī)真的無所不能? 電影中,擁有超強(qiáng)算力和自我意識的量子計算機(jī)550系列讓人驚嘆。“很顯然,它已經(jīng)是一臺優(yōu)秀的通用量子計算機(jī)了?!敝袊嬎銠C(jī)學(xué)會量子計算專業(yè)組秘書長郭國平教授認(rèn)為,未來量子計算有望在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。 據(jù)介紹,學(xué)術(shù)界把量子計算發(fā)展分為“實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性”“實現(xiàn)專用的量子模擬機(jī)”“構(gòu)建可編程通用量子計算機(jī)”三個階段?! ?/p> 一位國內(nèi)量子計算領(lǐng)域知名學(xué)者表示, 目前國內(nèi)外量子計算機(jī)研發(fā)已實現(xiàn)第一階段目標(biāo),達(dá)到第二階段目標(biāo)是當(dāng)前學(xué)術(shù)界主要的研究任務(wù),距離科幻電影中所展示的應(yīng)用至少還需要10年到15年左右的時間。

量子計算原型機(jī)“九章”的光量子干涉實物圖。新華社記者 劉軍喜 攝 太空電梯的關(guān)鍵是什么? 電影中,高聳入云、連接天地的太空電梯運行場景震撼?! 白詈诵牡膯栴}是要找到合適的材料用作電梯的纜繩?!遍L期研究新型材料的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員管慶方認(rèn)為,“太空電梯”代表著人類對材料極限性能的追求?! ?/p> 一根合格的太空電梯纜繩需要具備如下能力:首先強(qiáng)度足夠大,其次需要考慮材料在極端條件下的服役性能?! ?/p> “人類將不斷突破材料的極限性能,發(fā)展全新的材料?!惫軕c方說。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊研制的新材料“碳彈簧”(新華社安徽分社 制圖) 機(jī)器狗啥時能真正進(jìn)入生活? 電影中,智能機(jī)器狗“笨笨”憨態(tài)可掬,令人印象深刻。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳小平認(rèn)為,其實人工智能等技術(shù)已經(jīng)飛入尋常百姓家,活躍在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域?! ?/p>

世界制造業(yè)大會上展示的一款面向家庭場景的仿生機(jī)器狗。新華社記者 張端 攝 目前,人工智能還未能真正完全以人的姿態(tài)參與你我的生活。但是,學(xué)習(xí)能力、感知能力乃至決策能力在一些機(jī)器人身上已有體現(xiàn)。陳小平認(rèn)為,未來的人工智能將如何發(fā)展,有沒有可能、有沒有必要采用和人的智能一樣的工作原理?這對人類將產(chǎn)生怎樣的影響?還需要進(jìn)一步探討?! ?/p> 來源 | 代群 楊夏 全媒體記者 趙俊松 綜合 新華社客戶端 、貓眼專業(yè)版、央視新聞