量子計算機如何工作?
(vladimir_timofeev/istock)
量子計算機根據對象的狀態的概率進行計算,然後在對象的狀態進行測量(而不是僅1s或0s)之前,這意味著與經典計算機相比,它們有可能對指數進行更多的數據進行處理。
古典計算機使用物理狀態的確定位置進行邏輯操作。這些通常是二進制的,這意味著其操作基於兩個位置之一。單個狀態(例如ON或OFF,向上或向下,1或0)稱為A位元。
在量子計算中,操作使用對象的量子狀態來產生所謂的Qubit。這些狀態是檢測到對象之前的不確定特性,例如電子的自旋或光子的極化。
不衡量的量子狀態在混合的“疊加”中出現,而不是具有清晰的位置,與硬幣在您的手中降落之前旋轉的硬幣不同。
這些疊加可能與其他對象的疊加糾纏在一起,這意味著即使我們不知道它們是什麼,它們的最終結果也將在數學上與之相關。
這些糾纏的“旋轉硬幣”背後的複雜數學可以插入特殊的算法中,以使短暫的問題做短暫的問題,而這些問題將花費很長時間才能鍛煉……如果他們完全可以計算出它們。
這種算法將有助於解決複雜的數學問題,產生難以破壞的安全代碼或預測化學反應中的多種粒子相互作用。
量子計算機的類型
構建功能性量子計算機需要將對象保持在疊加狀態的時間足夠長,以便在其上執行各種過程。
不幸的是,一旦疊加與測量系統的一部分相遇,它就會失去其中間狀態腐爛並成為一個無聊的古典刻。
設備需要能夠屏蔽量子狀態免受腐蝕性,同時仍然使其易於閱讀。
無論是使用更強大的量子過程還是找到更好的方法來檢查錯誤,不同的過程正在從不同角度解決這一挑戰。
量子計算至上
暫時,古典技術可以管理在量子計算機上投入的任何任務。量子至高無上描述了量子計算機勝過其經典對應物的能力。
一些公司,例如IBM和Google,聲稱我們可能接近,隨著他們繼續將更多的Qubits塞在一起,並構建了更準確的設備。
並非每個人都相信量子計算機值得付出努力。一些數學家相信有障礙實際上,這是不可能克服的,將量子計算永遠無法觸及。
時間會告訴誰是對的。
所有基於主題的文章都由事實檢查員確定為正確且相關。可以將文本和圖像更改,刪除或添加到作為編輯決定以保持信息最新的決定。