观看:这就是量子计算简而言之
从 20 世纪 60 年代和 70 年代至今,计算技术呈指数级增长,是现代科学最伟大的成就之一。但如果我们即将达到我们所能完成的极限,那么我们已经走了多远并不重要。我们的计算机可能已经相当出色了,但我们一直依赖的部件已经达到了物理极限——它们正在接近原子的大小,而且不会比这个小多少。那么接下来呢?
好吧,我们正在研究如何用量子物理对抗量子物理来构建未来的计算机,这段视频由 Kurzgesagt 制作在这里解释一下如何。
首先,如果我们要理解我们所面临的难题,由于当前计算技术的物理限制,我们需要了解我们的计算机现在实际上是如何工作的。您可能知道计算机使用由 1 和 0 组成的二进制代码来编写复杂的指令,这些指令由计算机芯片、模块、逻辑门和晶体管的内部网络处理,但您是否确切地知道所有这些是如何组合在一起的?如果没有,别担心 -上面的视频为您提供了支持。
现在我们已经弄清楚了这一点,我们可以谈谈为什么量子物理学突然使所有这些都变得更加难以改进,就像我们在过去的半个世纪中所经历的那样。晶体管基本上只是微小的电子开关,可将电子从一个地方移动到另一个地方,当我说微小时,我的意思是微小。
目前的晶体管约为14纳米(1 纳米等于十亿分之一米),这意味着它们比人类红细胞小约 500 倍。如果我们试图让晶体管变得更小,它们最终会比它们应该阻挡的电子小,到那时你还不如把你的电脑扔出窗外。
所以,如果你无法击败量子物理学……加入它?为了克服当前计算机的物理限制,科学家们正在尝试利用量子水平上粒子的奇怪特性来彻底改写我们未来处理信息的方式。如果你还没有真正思考如何工作,准备好感觉自己很聪明,因为这个视频来自 Kurzgesagt解释了您需要了解的一切。不客气。