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聽説過5G,那你知道什麼是量子互聯網嗎?
2019-12-11 09:46:26 來源: 人民郵電報
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  量子計算機可以幾乎實時計算出最大的質因子。而大量質數及其因子的使用又是數據加密的基礎。一旦將幾臺量子計算機連接到量子互聯網上,就有可能引起新一輪可怕的網絡戰爭,屆時,整個組織都有可能輕而易舉地被推翻。

  但量子互聯網的發展前景並非一片暗淡。其發展在改變生活方面會帶來一定的好處。例如,高性能計算機網絡會使研究人員縮短基因組解碼與藥物研發的時間。同時,量子互聯網還具有從根本上加快機器學習速度的潛力。

  移動領域的新篇章即將開始

  人們普遍認為,對速度的需求一直推動著科技領域發展的步伐。無論您是在執行計算還是在進行設備之間的通信,增加的存儲容量與更快的運行速度相結合都為我們在日常生活中提供了許多已經習以為常的技術,例如移動電話。

  這可能有點令人難以置信,但自20世紀70年代起,移動電話就以不同的形式出現在我們身邊。總而言之,那是第一代(或1G)移動連接標準發展的時期。在第二代(2G)標準開發出來之前,我們用了近20年時間才得以發送短信,並試行一個非常初級的移動網絡。而到了4G時代,移動網絡的速度可以與家庭寬帶服務相媲美,其在這個更發達的世界中已經運行多年。

  電信業認為5G極具發展潛力,其將為互聯網帶來質的飛躍。首先,下載一部電影只需花費你幾秒鐘的時間。虛擬現實與增強現實的應用也將出現爆炸式增長。其次,5G將為無人駕駛汽車提供持續穩定的網絡,這足以使其成為現實。

  由于5G使用了目前移動行業無法使用的頻率,其能做到的遠遠不止于此。更高的頻率使5G不像之前那樣擁擠。但5G易受到信號退化的影響,也會受到建築物或其他障礙物的阻擋或幹擾。由此可見,我們將需要建立更多的基站來傳輸5G信號,也意味著需要擴大在基礎設施方面的投資。

  首批5G手機將于明年上市,毫無疑問,很快就會衍生出頻譜使用權的拍賣。消費者樂于得到更多更好的服務、更快的速度以及更吸引人的應用程序,但他們並非總是願意向這些服務支付更高的費用。這給網絡運營商帶來一大難題:大力投資于一個具有增值服務的網絡,但卻很少有客戶願意支付額外的費用,這項商業提案的吸引力還不夠大。由此可見,5G網絡的推廣可能需要幾年的時間,即便許多國家已經花費數十億美元來為其建立基礎設施,例如中國與美國。

  5G近在咫尺而量子互聯網可能無法實現

  量子計算機必須冷卻到10毫開爾文,大約為零下273攝氏度。它們也很脆弱,容易受侵入的電磁脈衝、振動以及溫度變化幹擾。為了從一個芯片中獲得更多的計算能力,邏輯上的步驟是在計算機芯片中添加更多的量子比特或量子位。量子比特是量子信息的基本單位,但更多的量子比特只會進一步增加計算機整體的敏感度與不穩定性。

  例如,像量子世界的諸多領域一樣,黑客入侵加密技術也僅存在于理論上。只有當使用量子計算機時處于穩定、容錯的狀態,才能將理論轉為實踐。從目前的情況來看,這是一個在幾十年內都不可能解決的難題。算法需要數以百萬計的糾錯比特才能工作。在量子世界裏,這幾百萬個比特就相當于幾百萬個量子比特。目前,IBM已經做出了50量子比特的量子計算機。但未來還有很長的路要走。

  這是一個令人遺憾的“矛盾問題”,在量子世界,制造出更強大事物所需要的條件實際上會使其變得更加脆弱。除了量子力學,你還能在哪裏找到一個這樣的悖論呢?

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【糾錯】 責任編輯: 徐一嫣
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