几十年来,科学家们一直在试图弄清楚如何利用量子力学的巨大潜力来构建一个全新一代计算机。 虽然你的全新 iMac 可能运行得像梦一样,但它的工作原理基本上与 80 年前制造的电脑相同 - 一系列根据命令打开和关闭的电路。 我们当前计算机的问题在于,我们已经接近达到其先进程度的极限,但好消息是我们现在已经有了所有的构建块为一个,我们只需要让它运行即可。
根据微软研究实验室的说法,我们可以破解代码将在未来 10 年内发布,所以我们是时候准确理解这意味着什么了,对吧?The Verge 制作了一段视频它打破了量子计算的基础知识,这样你就可以看到我们已经去过的地方以及我们要去的地方。 我们当前的计算机使用电路作为位,但是将在量子位(即所谓的“量子位”)上运行。
与电路不同,量子位是磁悬浮在极冷环境中的微小粒子(比绝对零高几度)。 这样做的巧妙之处在于,通过将这些粒子保持在叠加,它们可以同时承担 0 和 1 的角色二进制代码,这就是我们当前的计算机处理器知道该怎么做的方式。
“目前,常规计算机芯片将信息存储为二进制位,即处于 0 或 1 状态。这个系统运行良好,但这意味着可以处理的数据量是有限的。而另一方面,量子位,可以同时处于 0、1 或两者的状态,这赋予量子计算机前所未有的处理能力……如果我们能弄清楚如何构建它们的话。”
可以同时扮演 0 和 1 角色的粒子可以实现所谓的量子加速。正如视频所解释的,量子加速使每个量子位的计算能力呈指数级增长,因此,如果您可以在机器中装入足够的量子位,您就可以拥有一个运行速度超过我们现在拥有的任何处理器的处理器。 虽然我们可能不需要电子邮件的加载速度比现在快很多倍,但这将改变依赖及时处理大量数据的研究人员的一切。
幸运的是,谷歌和微软都对量子计算机的想法进行了极大的投资,因为他们有大量想要处理的数据,所以他们有一些世界上最好的量子科学家躲在角落里试图弄清楚我们如何清除最后的障碍。 在澳大利亚,新南威尔士大学 (UNSW) 的工程师刚刚发现如何用硅构建量子逻辑门首次——该技术的发展向前迈出了一大步。
有趣的是,上面的视频显示,一家名为 D-Wave 的加拿大公司已经向世界各地的多个实验室出售量子计算机——谷歌的量子人工智能实验室就有一个——但研究人员表示,这些机器尚未真正证明量子加速效应然而。 D-Wave 不同意。观看上面的视频了解正在发生的事情并感到兴奋,因为我们很近来破解这个。
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