计算机科学:理论、工程与应用

作者: 新原理

来源: 新原理研究所

发布日期: 2020-12-04

本文介绍了计算机科学的定义、发展历史、主要分支领域(理论、工程和应用),并特别提到了量子计算的发展,包括谷歌的“量子霸权”声明和中国科学技术大学的“九章”量子计算原型机。

计算机科学是一门致力于深入理解计算机系统和网络的学科。自1936年,图灵在论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》中提出“算法”和“计算机”两个概念以来,计算机的发展与研究已经覆盖到了方方面面。它不仅被用来解决和算数有关的问题,也能够应用于模拟整个宇宙。这门包罗万象的学科拥有众多的分支领域,并与其他一些学科之间有着密切联系。

今天,虽然由计算机科学所扩展出的相互关联的分支已经不胜枚举,但它们大致可被分为三个部分:

1. 计算机理论:理论计算机科学有着非常数学和抽象的内核,它的目标是理解计算的本质,并以此带来更有效地计算方法。

2. 计算机工程:计算机工程涉及到了对计算机系统(硬件和软件)及相关设备的设计。

3. 计算机应用:旨在用计算机解决现实生活中的各种难题。接下来,我们将通过26个字母,来了解计算机世界的一些理论、概念、人物。2019年9月,美国谷歌公司声称他们已经实现了“量子霸权”(也称“量子优越性”),这是指当量子计算机最终超越最先进的超级计算机的时刻。当时谷歌声称,他们推出了53个超导比特的“悬铃木”,可以用200秒的时间完成一项用世界上最好的超级计算机需1万年才能做到的计算。

就在今天,中国科学技术大学的研究团队宣布,他们已成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,其计算速度等效地比悬铃木快一百亿倍。实现了量子霸权的新里程碑。

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