展开

QQ在线客服

  • 在线咨询
  • 客服001
  • 客服001

时间:2022年11月14-16日 

地点:上海新国际博览中心

距离会议开幕还有: 00
新闻中心
新闻中心你的位置:主页 > 新闻中心

量子计算的前身始于20世纪初,当时物理学家开始意识到他们已经失去了对现实的掌控。

       首先,对亚原子世界公认的解释被证明是不完整的。例如,电子和其他粒子不仅仅像牛顿撞球那样巧妙地运转。有时它们表现得像波浪一样。量子力学的出现,就是为了解释这种奇怪的现象,但也提出了一些令人不安的问题。比如电子的位置,在被观察到之前是不存在的。加州理工学院的理查德·费曼在因其对量子理论的贡献获得诺贝尔奖之前的一年评论道,“没有人理解量子力学。”它与我们体验世界的方式是不相容的。但是有些人很好地理解了它,重新定义了我们对宇宙的理解。20世纪80年代,他们中的一些人——包括费曼——开始琢磨像亚原子粒子“你看不到我,我就不存在”这样的量子现象是否可以用来处理信息。20世纪80年代和90年代形成的量子计算机的基本理论或蓝图仍然指导着谷歌和其他从事这项技术的人。

       在我们陷入量子计算0.101的黑暗浅滩之前,我们应该更新我们对普通旧计算机的理解。众所周知,智能手表、iPhone和世界上最快的超级计算机基本上都在做同样的事情:它们通过将信息编码为数字比特(也就是0和1)来执行计算。例如,计算机可能会将电路中的电压打开和关闭,以表示1和0。

       量子计算机也使用比特进行计算。毕竟,我们希望它们能够接入我们现有的数据和计算机。但是量子比特具有独特而强大的特性,使得一组量子比特比同等数量的传统比特做的事情要更多。量子比特可以通过不同的方式来构建,但是它们都是利用电子控制的东西的量子特性来代表数字0和1。最受欢迎的例子——至少在人类的一部分中——包括超导电路,或者悬浮在电磁场中的单个原子。量子计算的魔力在于,这种安排让量子比特做的不仅仅是在0和1之间翻转。如果正确运用它们,它们就可以翻转成一种神秘的模式,被称为叠加。

       叠加的量子比特同时是0和1。这并不完全正确,也不完全错误。但重要的是要知道,在这个解释者眼中简化的、大胆的,我们称之为完美的世界中,叠加的数学描述了当一个量子比特被读出时发现0或1的概率。量子计算机可以使用叠加的量子比特集合来进行不同的可能路径的计算。如果做得正确,指向不正确路径的指针会被取消,当量子比特被读出为0或1时,会留下正确的答案。

       对于传统计算机来说非常耗时的一些问题,量子计算机能够以少得多的步骤找到解决方案。比如,一种著名的量子搜索算法Grover,只需1万次运算,就可以在一本拥有1亿个名字的电话簿中找到某个人。相比而言,一个经典的搜索算法平均需要5000万次运算才能快速浏览所有列表并找到某个人。对于Grover算法和其他一些量子算法来说,初始问题越大,传统计算机就越容易被遗留在数字尘埃中。

       我们今天没有有用的量子计算机的原因是量子比特非常有限。它们必须控制的量子效应非常微妙,杂散热量、噪音都可能会翻转0和1,或者消除一个重要的叠加。量子比特必须被小心地保护起来,并在非常低的温度下工作,有时只有绝对零度以上的几分之一摄氏度。大多数量子计算计划,都依赖于使用量子处理器相当大的一部分能量来纠正其自身的错误,这些错误是由量子比特的误射引起的。

       最近对量子计算的乐观,源于在减少量子比特碎片方面的进展。这让研究人员有信心开始将这些设备捆绑成更大的组。创业公司Rigetti Computing最近宣布,它已经用128个量子比特的铝电路制造了一个处理器,这些铝电路经过超级冷却产生超导。谷歌和IBM已经宣布他们各自拥有72和50量子比特的芯片,尽管这个数字远远低于使用量子计算机进行实际工作所需的数量(可能至少需要数千台),但就在2016年,这些公司最好的芯片只有一位数的量子比特。在对计算机科学家产生强大诱惑的30年后,实用的量子计算可能并不是那么接近现实,但至少已经开始变得更接近了。

 

    版权所有 ©   2022 深圳国际信息通信展览会