华盛顿（ISNS） - 随着计算机的速度经常看到其处理速度的急剧提高，似乎不久之后的机器变得无限快，除了它们不能。一对物理学家表明，计算机的速度限制与光速一样牢固。如果处理器像过去一样继续加速，我们将在不到一个世纪的时间内撞到更快的加工墙壁。
英特尔联合创始人戈登·摩尔（Gordon Moore）预测，40年前，制造商可以通过在芯片上塞入千篇一律的晶体管每两年左右一次计算速度。他的预测被称为摩尔的法律，并且在整个计算机的演变中都实现了 - 当今最快的处理器击败了一个十岁的竞争对手约30倍。
如果要继续缩小组件，物理学家必须最终将信息位编码到越来越小的颗粒上。较小的手段在微电子世界中的速度更快，但是马萨诸塞州波士顿大学的物理学家Lev Levitin和Tommaso Toffoli在计算机上都限制了计算速度限制，无论组件的较小。
Levitin说：“如果我们相信摩尔的法律……那么要达到这一量子限制将花费大约75到80年。”
Levitin说：“没有系统可以克服该限制。它不取决于系统的物理性质或如何实现，您用于计算的算法……任何选择硬件和软件的选择。” “这种界限构成了自然的绝对定律，就像光速一样。”
剑桥马萨诸塞州理工学院电气工程和计算机科学助理教授斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）认为，艾维汀（Levitin）的估计值为75年非常乐观。他说，摩尔的法律可能不会超过20年。
在1980年代初期，Levitin挑出了量子基本操作，这是量子计算机可以执行的最基本任务。在今天发表在《物理评论信》杂志上的论文中，Levitin和Toffoli提出了这一基本操作所花费的最小时间的方程式。这为所有可能的计算机建立了速度限制。 Levitin和Toffoli使用它们的方程式计算得出，对于每个能量单位，一台完美的量子计算机每秒都比今天最快的处理器多了十四次操作。
Levitin解释说：“尝试建立一个基本限制非常重要 - 我们可以使用这些资源走多远。”
物理学家指出，随着我们接近这一限制，技术障碍可能会减慢摩尔的定律。量子计算机与电脑不同，无法处理“噪声” - 电线中的扭结或温度变化会造成破坏。克服这种弱点以使量子计算成为现实将需要时间和更多的研究。
随着计算机组件越来越紧密，公司发现，新的处理器越来越快，越来越快。因此，二人组和四核加工的最新趋势；制造商并没有构建更快的处理器，而是将它们串联放置，以在计算速度上升时保持热量水平。需要通过大量计算进行搅动的科学家可能有一天会转向冷却的计算机，从而使温度非常严重。但是，即使采用了这些巧妙的策略，Levitin和Toffoli说，也没有超越基本速度限制。
亚伦森（Aaronson）称这种极限存在很美。
他说：“从理论家的角度来看，很高兴知道存在基本限制，这是绝对的上限。” “您可能会说，我们无法构建无限快速的计算机令人失望，但是作为世界的图片，如果您具有物理理论可以无限快速计算，那么该理论可能会有问题。”
本文由Inside Science News Service提供，该新闻服务得到了美国物理研究所的支持。
