日本免费全黄少妇一区二区三区-高清无码一区二区三区四区-欧美中文字幕日韩在线观看-国产福利诱惑在线网站-国产中文字幕一区在线-亚洲欧美精品日韩一区-久久国产精品国产精品国产-国产精久久久久久一区二区三区-欧美亚洲国产精品久久久久

  1. 首頁 > 云知道 > >

量子計算機就要來了 它真的能改變世界嗎？( 二 )

研究人員小知識計算機量子量子計算機科普


貝內(nèi)特和其他人意識到 ， 在量子現(xiàn)象的幫助下 ， 可以有效地執(zhí)行幾種耗時甚至不可能的計算 。 量子計算機會將信息存儲在所謂的量子比特 ， 也就是量子位中 。 量子比特可以以1和0疊加的形式存在 ， 并且可以使用量子糾纏和量子干涉來找到指數(shù)級大數(shù)據(jù)計算的解決方案 。 但是目前還難以比較量子計算機相比于經(jīng)典計算機到底有多大的計算優(yōu)勢 ， 但粗略地說 ， 只有幾百個量子比特的量子計算機能夠同時執(zhí)行的計算量要比已知宇宙中的原子數(shù)量更多 。
1981年夏 ， IBM和麻省理工學院組織了一次名為計算物理第一次會議（First Conference on the Physics of Computation）的里程碑式活動 。 會議在距離麻省理工學院校園不遠的法國風格大廈Endicott House召開 。
從貝內(nèi)特與會期間的一張照片中可以看出 ， 計算科學和量子物理史上最有影響力的幾位大人物悉數(shù)出席了此次會議 。 其中包括開發(fā)第一臺可編程計算機的康拉德?楚澤（Konrad Zuse）以及量子理論的主要貢獻者理查德?菲利普斯?費曼（Richard Phillips Feynman） 。 費曼在會上發(fā)表了主題演講 ， 其中提到了使用量子效應進行計算的想法 。 “對量子信息理論的發(fā)展幫助最大的就是費曼 ， ”貝內(nèi)特告訴我 ， “他說 ， ’自然是量子的 ， 該死的！所以如果我們想模擬它 ， 我們需要一臺量子計算機 。 ’”
IBM的量子計算機 ， 也是現(xiàn)存最有前途的計算機 ， 就位于貝內(nèi)特辦公室下面的的大廳里 。 該機器被用于創(chuàng)建和操縱量子計算機中的基本元素：存儲信息的量子比特 。
夢想與現(xiàn)實之間的差距
IBM的量子計算機利用了超導材料中發(fā)生的量子現(xiàn)象 。 例如 ， 有時超導材料中的電子會同時進行順時針和逆時針的移動 ， 這就是量子現(xiàn)象 。 IBM的量子計算機使用了超導電路 ， 其中兩個不同的電磁能量狀態(tài)組成量子比特 。
超導方法具有關(guān)鍵優(yōu)勢 。 其中的硬件可以使用現(xiàn)有的完善制造方法制造出來 ， 并且能夠通過傳統(tǒng)的計算機來控制整個系統(tǒng) 。 超導電路中的量子比特比單個光子或離子更容易操作 ， 也沒有那么敏感 。
IBM將量子計算機連接至云端
在IBM的量子實驗室里 ， 工程師們正在研究一個具有50個量子位的計算機 。 你可以在一臺普通的計算機上運行簡單的量子計算機模擬系統(tǒng) ， 但是不可能模擬多達50個量子比特 。 這意味著IBM理論上正在接近量子計算機可以解決傳統(tǒng)計算機無法解決的問題奇點：換句話說 ， 也就是量子霸權(quán) 。
但正如IBM的研究人員告訴你的 ， 量子霸權(quán)是一個難以捉摸的概念 。 你需要50個量子比特全部正常運行才能夠起作用 ， 而實際上量子計算機卻被需要糾正的錯誤所困擾 。 在任何時間長度內(nèi)維持量子比特得狀態(tài)都非常困難;他們傾向于“退貨” ， 或者失去其微妙的量子特性 ， 就像煙圈會在最輕微的氣流中散開一樣 。 而量子比特位越多就越發(fā)困難 。
“如果你有50或100個量子比特可以正常運行 ， 又能夠?qū)崿F(xiàn)完全糾錯 ， 那么你就可以進行前所未有的計算 ， 任何傳統(tǒng)計算機都無法復制的計算 ， ”耶魯大學教授、Quantum Circuits公司的創(chuàng)始人羅伯特舍爾科普夫（Robert Schoelkopf）表示 ， “量子計算的另一個問題在于 ， 它出錯的方式簡直是指數(shù)級的 。 ”
另一個值得注意的問題是 ， 即使是堪稱完美的量子計算機作用也并不明顯 。 它并不會簡單地加快任務處理速度;事實上 ， 對于許多計算來說 ， 量子計算機的執(zhí)行速度比傳統(tǒng)機器還要慢 。 迄今為止 ， 只有少數(shù)特別設計的算法在量子計算機中具有顯著優(yōu)勢 。 即使對于這些算法來講 ， 優(yōu)勢也往往是短暫的 。 最著名的量子算法是由彼得舒爾（Peter Shor）在麻省理工學院開發(fā)的關(guān)于計算蒸熟質(zhì)因數(shù)分解問題的算法 。 許多常見的密碼方案都依賴于傳統(tǒng)計算機難以實現(xiàn)的現(xiàn)實 。 但是密碼學可以進行自適應調(diào)整 ， 創(chuàng)造出不依賴于因數(shù)分解的新型加密代碼 。

推薦閱讀