发布于：2017/12/5 14:42:57 | 552 次阅读
在后摩尔时代，计算机的形态会有什么样的变化，如何可持续地提升计算能力？卫星系统如此高大上的技术，除了给汽车导航的GPS，还有什么应用？这些行业关注的焦点问题，在最近举办的世界互联网大会上，几位相关领域的大咖给出了答案。
世界互联网大会上有哪些高大上的“黑科技”？
2017年12月3日，世界互联网大会在美丽的千年水乡乌镇开幕，在此次的大会上，公布了计算机和卫星领域的重要创新技术，那在本次大会上油哪些高大上的“黑科技”呢？
1. 超级计算机大发“神威”
在世界互联网大会上，清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文为世界展示了我国的“神威·太湖之光”超级计算机的“神威”。
“目前“神威·太湖之光”已经连续4次夺得，成就了中国超级计算机十次蝉联世界的辉煌，表明中国超级计算机在性能和结构上引领世界。”杨广文介绍道，目前为止，“神威·太湖之光”已经完成应用17项，取得了多项国际成果，确立了中国在超算领域的国际地位。“戈登贝尔奖”是超级计算应用的奖，去年“神威·太湖之光”超算团队全面发力，在六项项目中占据了三位，夺冠，实现了我国在“戈登贝尔奖”奖项方面零的突破。而在今年三项超级计算机遴选的项目中，我国的超算占了两项，都是由清华团队，最终蝉联。在机器和应用方面一周内夺得两项超级计算机的世界奖，可见我国已在超算领域取得地位。
图片来源：互联网大会官网
2、光量子计算机超越早期经典计算机
接着上台演讲的中科院量子信息与量子科技创新研究院教授陆朝阳提到：“对量子物理学基本问题的研究给计算机科学带来了新的机会。”
2017年5月，我国发布了世界上首台超越早期经典计算机的光量子计算机。针对“玻色采样”问题，该原型机的处理速度比目前国际所有实验速度快至少24000倍，同时也次超过了人类历史上台电子管计算机和台晶体管计算机。同时，在超导体系，中国科大、浙江大学和中科院物理所等合作团队研发了十比特超导量子比特的纠缠，并演示了求解线性方程组的量子算法。最近，我国已经实现了18个光量子比特的超纠缠，进一步刷新了该领域的世界纪录。今年年底，中科院量子信息与量子科技创新研究院将上线高十超导量子比特的云计算平台，公众可以在线体验量子计算。
在光量子计算机方面，我国起步稍晚，但我国对此建设非常重视，在前端时间举办的APEC峰会上，习主席强调，我们正迎来新一轮科技和产业革命，数字经济、共享经济在范围内掀起浪潮，人工智能、量子科学等新技术不断取得突破，亚太不能等待和观望。相信在不久的未来，我国光量子计算机将会赶上甚至超越外国的水平。
图片来源：互联网大会官网
3、北斗卫星导航系统更高效精准
随后，中国卫星导航办公室主任冉承其展示了更高效和精准的北斗卫星导航系统。
“上个月，新一代北斗三号系统部署拉开大幕，一个更高效、更精准的时空服务正在用北斗给出中国方案。”冉承其介绍到，北斗是目前可以进行短报文通信的导航系统, 从诞生之初就开创性地把定位、导航、授时和位置报告短报文融为一体，这是其他系统不具备的。北斗导航系统在中国率先提供厘米级高位置服务，覆盖全国的北斗地基增强网和互联网、云计算、大数据融合。
图片来源：互联网大会官网
这些高科技有什么用？
一项科技再高大上，如果不能为人所用，也只是空中楼阁。那么，在互联网大会上展示的这些高科技有什么应用呢？
超级计算机方面，杨广文在会上演示了超级计算机的两个应用，一是大气模拟，一是大地震模拟。
1、大气模拟。由中科院软件所、清华大学、北京师范大学联合研制的“千万核可扩展非静力大气动力全隐式求解器”，扩展了综合异构架构的新技术、新方面，使得模拟的显示性能比当时国际上的成果了一个量级，可以支持500米大气模拟。将这个系统切入到我们的大气模式里头，对于我国精细化模式天气气侯具有重要的作用。
2、大地震模拟。由清华大学、山东大学、国家超级计算无锡中心、南方科技大学共同研制完成的“非线性大地震模拟”，精巧的设计和高速压迫数据的传输模式，成功地实现了唐山大地震过程的首次精准模拟。这一过程对于科学家了解地震的发生和传播规律具有重要的意义，特别是防震救灾。
此外，超级计算机还在天气、材料、新能源等方面完成了100多项重大项目的应用。未来，超算中心将继续在“神威·太湖之光”生态环境上下大力气，推广应用。
光量子计算机应用方面，基于“相干叠加”原理，如果有四个量子比特，它可以同时处于16种状态，若能够地操纵50个量子比特，计算机就可以有2的50次方的状态同时存在，大约1000万亿这么大的一个数。所以它能够通过一些特定算法的设计，来解决一些重要的特定问题，包括密码破译、大数据分析、人工智能等。
不过，我国目前整个量子计算机的领域远远没有发展到这个水平，总体还处于基础研究的阶段。
至于北斗导航系统方面，随着物联网、智慧城市的建设，北斗导航发挥的作用将越来越重要。它高服务正像水、电一样，成为触手可及、随需而用的公共服务。“北斗+”正激发出层出不穷的创新和变革。
1、渔民与驴友的福音。北斗已加入民航、海事、移动通信三大国际组织。出没于江河湖海，或穿梭于深山野林，都容易迷失方向，失去联络。北斗成了远洋渔民和驴友便捷可靠的新选择,累计挽救渔民超10000人,成了渔民的海上保护神。而冒险闯入旅游禁区在北斗的指引走向安全区的也不在少数。
2、北斗在中国建成了的车联网平台。480万辆装有北斗的运输车辆上线，重大事故率和人员伤亡率均下降近50%，出行耗时减少1/3。
3、移动通信方面，在中国销售的4G手机，北斗成为标配。2020年中国卫星导航的产值将超过4000亿，北斗应用覆盖世界50多个国家和地区，服务人口近30亿。
4、特殊人群的保护伞。如果孩子调皮捣蛋，放学后总喜欢在外贪玩；如果年迈的父母患有老年痴呆，不慎走失，都可以求助北斗。为特殊人群配备腕表式装置等用户终端，能够让你远程掌握家人动态。北斗为襁褓中的婴儿、独居老人等特殊人群撑起保护伞。
此外，北斗导航还广泛应用在公安保卫、搜救、救灾抢险、交通管理等诸多特殊行业上。在军事领域，北斗导航意义重大，拥有了真正属于自己的“天眼”，摆脱了对国外卫星系统的依赖，北斗已是“一带一路”走向国际的中国名片。
这些高科技离你有多远？
超级计算机、光量子计算机和北斗卫星导航系统这些高大上的技术目前主要是由国家的科研机构投入研发和操作。看起来与我们接地气的日常生活无关，但在无形中它们也在服务于我们的生活。
比如北斗导航系统，从诞生到现在的近6年时间内，已经从导航，到特殊行业，再到民用行业，逐渐地过渡应用在我们的出行和安全等方面。
而超级计算机方面，除了在前文提到的大气模拟、大地震模拟等领域的应用之外，它还可以在动漫渲染、工程仿真、建筑信息模型以及基础科学研究上应用。甚至，在大学生的工程毕业设计都可以应用到。笔者以前做毕业设计模拟仿真时，就曾试过远程使用广州超算中心。所以，它其实离我们并不远。
目前，我国量子计算机在密码破译、大数据分析、人工智能等基础领域仍是起步阶段。如果实现这方面研究突破，可以在极短时间内分析大数据，带来更的天气预报；更快地对人类基因进行排序和分析，为更多的民众提供个性化药物治疗和医疗保健服务；深度分析空中交通模式，将带来更高效的航线安排，可以有效统筹飞机从而减少出行时间，同样可以应用于高速公路、各种复杂的城市系统网络（电网等），从而达到高效、避免拥堵的目的。因此，未来的应用离我们并不遥远。
总结
这些高大上的黑科技间接地在生活中发挥作用，从这角度来讲，它其实离我们很近。或许是因为这些高端科技的制造和实际操作难度极高，在人们的日常生活中直接接触和使用极少，让人觉得他们目前仍很遥远。在量子计算机方面，确实仍需要等待更加先进的技术研究推动它的发展，才能有更广的应用，为大众所熟悉和使用。
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