Wie entwickeln wir einen Quantencomputer 550W

In „Die wandernde Erde 2“

MOSS ist ein „550W“-Super-Quantencomputer

Es ist der zentrale intelligente Host der Navigator-Raumstation.

„550W“ ist „MOSS“ in umgekehrter Reihenfolge

Dies ist der Name, den sich „550W“ gegeben hat.

Die Computer der 550er-Serie im Film

Um was für ein technisches System handelt es sich?

Auf dem gegenwärtigen Stand der Humanwissenschaft

Wie entwickelt man 550A oder sogar 550W?

MOSS in „Die wandernde Erde 2“

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Quantencomputer

550W ist eine wichtige Figur im Film „The Wandering Earth 2“. Es ist als selbstprogrammierender, vernetzter, tragbarer Quantencomputer konzipiert und gibt bis zu einem gewissen Grad die Richtung des gesamten Wandering Earth-Plans vor.

Bildquelle: The Wandering Earth

Zurück zur 550er-Serie und zum technischen Weg: Wenn wir ein ausreichend leistungsstarkes Computergerät benötigen, reicht dies nicht aus, um die im Film verwendete Rechenleistung von 550 W zu erreichen, selbst wenn alle Supercomputer der Welt zusammengerechnet werden. Um die Superrechenleistung der 550er-Serie zu erreichen, kommen daher derzeit vielleicht nur Quantencomputer in Frage.

Die derzeit gängigsten technischen Methoden zur Entwicklung leistungsstarker Computerausrüstung sind Supraleitung, Ionenfallen, Photonen und topologische Quanten. Supraleitungs- und Ionenfallentechnologien erfordern Umgebungen mit hohem Vakuum und extrem niedrigen Temperaturen. In Kombination mit den Eigenschaften des 550W im Film, das tragbar, klein und leistungsstark ist, lässt sich schlussfolgern, dass die Wissenschaftler im Film den Weg der Photonenquantentechnologie gewählt haben. Mit anderen Worten: Bei der 550er-Serie handelt es sich wahrscheinlich um einen optischen Quantencomputer.

Bildquelle: Film „The Wandering Earth 2“

Die heute am weitesten verbreitete Computerarchitektur ist die Von-Neumann-Architektur, also ein Binärrechner. Binärcomputer verfügen lediglich über zwei Grundzustände, 0 und 1, während Quantencomputer neben den beiden Grundzuständen 0 und 1 auch über Überlagerungszustände verfügen, die im Volksmund „Quantenbits“ genannt werden.

Bildquelle: CSDN

Um dies anhand des einfachsten Beispiels einer erschöpfenden Aufzählung zu veranschaulichen, nehmen wir an, es gäbe einen klassischen Vier-Bit-Binärcomputer. Es kann nur ein Zustand pro Sekunde abgerufen werden, z. B. 0000 oder 0101. Daher dauert es 16 Sekunden, um alle 24 Zustände abzurufen. Ein Quantencomputer mit der gleichen Anzahl an Bits benötigt nur eine Sekunde, um alle Kombinationen von 0000 bis 1111 zu berechnen. Der Clou dabei ist, dass mit zunehmender Anzahl an Bits die Leistungslücke zwischen Quantencomputern und herkömmlichen Computern exponentiell wächst.

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Quantenvolumen

Derzeit sind die wichtigsten technischen Ansätze für Quantencomputer vor allem Supraleitung, Ionenfallen, Photonen und topologische Quantencomputer usw. Die Anzahl der Quantenbits liegt im Allgemeinen zwischen Dutzenden und Hunderten.

Der Film „The Wandering Earth 2“ verwendete zur Auswertung nicht direkt den Quantenbit-Indikator, sondern zitierte stattdessen ein anderes Konzept „Quantenvolumen“ (QV: Quantum Volume). Das Quantenvolumen ist eine von IBM vorgeschlagene quantenspezifische Leistungsmetrik. Wenn Quantenbits das Herstellungsniveau von Autoteilen darstellen, dann entspricht das Quantenvolumen der Beschleunigung von 0 auf 100, und die Leistung verschiedener Autos kann anhand dieses Indikators gemessen werden.

Zurück zum Film: 550W stellte Liu Peiqiang sein Quantenvolumen mit 8192 vor. Was bedeutet das? Eine weniger strenge Annahme ist, dass es 28.192 Zustände gleichzeitig verarbeiten kann, eine Zahl, die die Anzahl aller Atome im beobachtbaren Universum bei weitem übersteigt.

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Warum beträgt das Quantenvolumen 8192?

Wenn man nur die Zahl 8912 betrachtet, ist es nicht mehr als 213. Wenn man sich jedoch genauer mit den Easter Eggs im Film befasst, hat die Zahl 8192 vielleicht eine tiefere Bedeutung. Der Kapitän von Zhang Peng und Nof im Film heißt Wang und es wird spekuliert, dass er ein erstklassiger Pilot ist. Basierend auf Zhang Pengs Alter müsste dieser Meister Wang nach 1965 geboren sein.

Wang Wei, Quelle: Baidu Encyclopedia

Es erinnert die Menschen an den Märtyrer Wang Wei bei der Kollision im Südchinesischen Meer im Jahr 81192. Wäre der Märtyrer Wang Wei in diesem Jahr nicht gestorben, wäre er um das Jahr 2020 in den Ruhestand getreten und Ausbilder geworden. Seine Schüler wären Zhang Peng und Nuo Fu gewesen, die damals etwa 18 Jahre alt waren. Zhang Pengs Anweisungen an Liu Peiqiang vor der Zündung der Atombombe ähnelten den letzten Worten des Märtyrers Wang Wei.

Dieses spirituelle Erbe, das Zeit und Raum überdauert, ist die einzigartige Romantik der chinesischen Science-Fiction. Nur eine Zivilisation mit menschlicher Existenz, eine Zivilisation mit emotionaler Abstammung, Familie und nationaler Kultur kann den Jahren eine Bedeutung geben, die über die Zahlen hinausgeht.

Bildquelle: Historische alte Kanone

ENDE

Quelle: CSDN, Technologie-Schlagzeilen, MBA Think Tank Encyclopedia

Autor: Tang Yu

Rezensionsexperte: Yi Chen, Doktorand an der South China University of Technology

Herausgeber: Guru