在位于紐約市以北約50英里處僻靜鄉(xiāng)村中的一個小型實驗室內(nèi) ， 天花板下纏繞著錯綜復(fù)雜的管線和電子設(shè)備 。 這一堆看似雜亂無章的設(shè)備是一臺計算機 。 它與世界上的任何一臺計算機都有所不同 ， 而是一個即將開創(chuàng)歷史的里程碑式設(shè)備 。
量子計算機的理論運行速度遠遠超出任何傳統(tǒng)的超級計算機 。 這種計算機或?qū)⑹沟萌藗冊谠訉用鎸ξ镔|(zhì)狀態(tài)進行模擬成為可能 ， 從而可以重塑新材料技術(shù)；它們也可以通過無窮的算例破解現(xiàn)有的任何加密算法 ， 重新定義網(wǎng)絡(luò)安全；它們甚至能夠通過對海量數(shù)據(jù)的有效地處理來增強人工智能的水平 。
然而到現(xiàn)在 ， 經(jīng)過幾十年的逐步發(fā)展 ， 研究人員終于離打造出真正的量子計算機無限接近了 ， 其強大的功能足以打敗任何傳統(tǒng)意義上的計算機 ， 這就是具有里程碑意義的“量子霸權(quán)”（quantum supremacy） 。 目前來看 ， 谷歌在該領(lǐng)域一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位 ， 而諸如英特爾和微軟等公司也都在努力前進 ， 而包括Rigetti Computing ， IonQ和Quantum Circuits等有雄厚資金支持的創(chuàng)業(yè)公司也在迎頭趕上 。
但是在量子計算領(lǐng)域 ， 沒有誰能夠和IBM相匹敵沒 。 早在50年前 ， IBM在材料科學(xué)方面取得了成績就奠定了計算機革命的基礎(chǔ) 。 這就是我為什么會在去年10月來到IBM的托馬斯?J?沃森（Thomas J. Watson）研究中心去嘗試尋找這些問題的答案：量子計算機到底有什么好處？我們是否可以打造一款實用的 ， 可靠的量子計算機？
為什么說我們需要量子計算機
托馬斯?J?沃森（Thomas J. Watson）研究中心位于美國的約克敦海茨（York-town Heights） ， 整個建筑的外觀看起來有點像上世紀(jì)60年代的飛碟想象圖 。 這座建筑由新未來主義建筑師小沙里寧(Eero Saarinen)設(shè)計 ， 并在IBM大型機業(yè)務(wù)的鼎盛時期建造 。 當(dāng)時IBM是世界上最大的電腦公司 ， 在研究中心落成的十年內(nèi) ， 它已成為全球第五大公司 ， 僅位于福特和通用電氣之后 。
【量子計算機就要來了 它真的能改變世界嗎？】雖然站在建筑物的走廊里可以看到鄉(xiāng)村景色 ， 但所有辦公室都沒有窗戶 。 我在其中的一間密室里見到了這是在我遇見查爾斯?貝內(nèi)特（Charles Bennett）的其中一間臥室里 。 現(xiàn)年70多歲的貝內(nèi)特兩鬢斑白 ， 身處舊電腦顯示器和各種化學(xué)模型的包圍之中 。 他回想起量子計算就像是剛剛發(fā)生在昨天一樣 。
IBM研究中心的查爾斯?貝內(nèi)特（Charles Bennett）是量子信息理論的創(chuàng)始人之一 ， 其在IBM的工作為量子計算機創(chuàng)造了理論基礎(chǔ)
當(dāng)貝內(nèi)特于1972年加入IBM時 ， 量子物理學(xué)的發(fā)展已經(jīng)有半個世紀(jì)的歷史 ， 但整個計算科學(xué)仍然依賴于經(jīng)典物理學(xué)和克勞德?艾爾伍德?香農(nóng)（Claude Elwood Shannon ）于20世紀(jì)50年代在麻省理工學(xué)院開發(fā)的信息數(shù)學(xué)理論 。 香農(nóng)根據(jù)存儲數(shù)據(jù)所需的“比特”數(shù)量（這是一個他普及但沒有確定的術(shù)語）來定義信息量 。 這些比特 ， 也就是二進制碼的0和1是所有常規(guī)計算科學(xué)的基礎(chǔ) 。
在抵達約克敦海茨一年后 ， 貝內(nèi)特幫助奠定了量子信息理論的基礎(chǔ) ， 這將會挑戰(zhàn)傳統(tǒng)計算科學(xué) 。 它以原子尺度上物體的特殊性質(zhì)為基礎(chǔ) 。 在這個微觀尺度下 ， 粒子可以一次顯現(xiàn)出許多種狀態(tài)（例如 ， 許多不同的位置） ， 也就是“疊加”態(tài) 。 兩個粒子也可能表現(xiàn)出“量子糾纏” ， 因此改變一個粒子的狀態(tài)可能會瞬間影響到另一個粒子 。
推薦閱讀
- 計算機應(yīng)用技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的區(qū)別 計算機應(yīng)用技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有什么不同
- 黎明就要來到初一作文
- 這波我的是什么意思 我的是什么意思
- 什么是什么造句一年級簡單的 什么就是什么
- 法醫(yī)學(xué)就業(yè)方向及前景 法醫(yī)學(xué)就業(yè)方向及前景是什么
- 老師辛苦一學(xué)期了，學(xué)生的暑假學(xué)習(xí)，就交給我們吧！
- 驚嘆！只用200秒，它就能完成超算6億年的計算量
- 中國學(xué)者首次實現(xiàn)基于無人機的量子糾纏分發(fā)
- 眼看就要撞船了人們怎么能不緊張呢改為陳述句 眼看就要撞船了人們怎么能不緊張呢改為陳述句是什么
- 穿衣進階：小肚腩甩不掉，那就先這樣穿