一、前言
我國科學家4日宣布構建了76個光子(量子位元)的量子計算原型機“九章”,以速度來看,求解數學演算法高斯玻色取樣的速度只需200秒,而目前的超級計算機要用6億年,“九章”量子計算系統計算的速度比目前最快的超級計算機還要快一百萬倍,
二、簡單講解量子計算
我們普通計算機的位元單位就是0或者1,要么就是低電平,要么就是高電平,而量子最重要的特點就是他的疊加態,也即是不確定性,就好像薛定諤的貓一樣,是死也是活,量子位元如此,量子位元可以制備在兩個邏輯態0和1的相干疊加態,換句話講,它可以同時存盤0和1,考慮一個 N個物理位元的存盤器,若它是經典存盤器,則它只能存盤2N個可能資料當中的任一個,若它是量子存盤器,則它可以同時存盤2N個數,而且隨著 N的增加,其存盤資訊的能力將指數上升,例如,一個250量子位元的存盤器(由250個原子構成)可能存盤的數達2^250,比現有已知的宇宙中全部原子數目還要多,
由于數學操作可以同時對存盤器中全部的資料進行,因此,量子計算機在實施一次的運算中可以同時對2N個輸入數進行數學運算,其效果相當于經典計算機要重復實施2N次操作,或者采用2^N個不同處理器實行并行操作,可見,量子計算機可以節省大量的運算資源(如時間、記憶單元等),
三、量子計算的應用
而這么快的計算速度有什么用呢?首先哈,在破解密碼方面,只需要幾秒鐘就可以完成,就例如幾秒鐘就可以破解世界上所有的銀行,然后還可以應用在位元幣,以及區塊鏈方面,到時候挖礦的速度就會快很多了,位元幣也許就沒有存在的價值了,還有就是可以用在并行計算之中,舉個例子,比如現在有一個很大的資料庫 ,我希望從這個資料庫里面找到我想要的資訊,那么傳統的演算法就是一個一個對比,或者用二叉樹之類的方式進行搜索,但是量子計算可以同時進行搜索,所以當以后我們的資料量井噴之后,我們先找到一個資料,我們找不到了,此時使用量子計算就可以大大的加快我們的搜索程序,
還有一點就是,潘建偉潘老師說過為什么計算機有的時候很難有人的思維,其實是因為人的思維是并行的,而計算機是單線的,所以,我們如果有量子計算機,也許就可以弄明白人的思維到底是怎么回事了,也許人最終的思維是量子化的,
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