幾十年來,科學家一直在試圖弄清楚如何利用量子力學的巨大潛力來建構一個全新一代計算機。雖然你的全新 iMac 運行起來可能像做夢一樣,但它的工作原理基本上與 80 年前製造的電腦相同 - 一系列根據命令打開和關閉的電路。我們目前電腦的問題在於,我們已經接近達到其先進程度的極限,但好消息是我們現在已經有了所有的構建塊對於一個,我們只需要讓它運行。
根據微軟研究實驗室的說法,我們可以破解程式碼將在未來 10 年內發布,所以我們是時候準確地理解這意味著什麼了,對吧?The Verge 製作了一段視頻它分解了量子計算的基礎知識,以便您可以了解我們已經去過的地方以及我們的發展方向。我們目前的計算機使用電路作為位,但是將在量子位元(即所謂的“量子位元”)上運行。
與電路不同,量子位元是磁浮在極冷環境中的微小粒子(比絕對零度高幾度)。這樣做的巧妙之處在於,透過將這些粒子保持在疊加,它們可以同時承擔 0 和 1 的角色二進位代碼,這就是我們目前的電腦處理器知道該怎麼做的方式。
「目前,常規電腦晶片將資訊儲存為二進位位,即處於 0 或 1 狀態。這個系統運作良好,但這意味著可以處理的資料量是有限的。而另一方面,量子位,可以同時處於0 、1 或兩者的狀態,這賦予量子計算機前所未有的處理能力……如果我們能弄清楚如何構建它們的話。
可以同時扮演 0 和 1 角色的粒子可以實現所謂的量子加速。正如影片所解釋的,量子加速使每個量子位元的運算能力呈指數級增長,因此,如果您可以在機器中裝入足夠的量子位,您就可以擁有一個運行速度超過我們現在擁有的任何處理器的處理器。雖然我們可能不需要電子郵件的載入速度比現在快很多倍,但這將改變依賴及時處理大量資料的研究人員的一切。
幸運的是,Google和微軟都對量子電腦的想法進行了極大的投資,因為他們有大量想要處理的數據,所以他們有一些世界上最好的量子科學家躲在角落裡試圖弄清楚我們如何清除最後的障礙。在澳大利亞,新南威爾斯大學 (UNSW) 的工程師剛剛發現如何用矽建構量子邏輯閘首次——該技術的發展向前邁出了一大步。
有趣的是,上面的影片顯示,一家名為D-Wave 的加拿大公司已經向世界各地的多個實驗室出售量子電腦——谷歌的量子人工智慧實驗室就有一個——但研究人員表示,這些機器尚未真正證明量子加速效應然而。 D-Wave 不同意。觀看上面的視頻了解正在發生的事情並感到興奮,因為我們這麼近破解這個。
高溫/時間:迪格