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標題: AMEYA360報道：量子計算如何有望成為改變世界的技術？ [打印本頁]

作者: Ameya360 時間: 2023-7-24 10:52
標題: AMEYA360報道：量子計算如何有望成為改變世界的技術？
　　量子計算是一種基于量子力學原理的計算技術，利用量子疊加和量子糾纏等量子物理特性執行計算。傳統的晶體管使用二進制數據編碼0和1表示不同的狀態，如同硬幣的正反面。而到了量子物理中，這枚硬幣是旋轉的，處于0和1的連續態空間內，具有疊加態和糾纏態等獨特性質。區別于經典計算中的二進制位，量子計算中這一最小單元被稱為量子比特。

　　二進制位只能明確的表示0或者1，而量子比特不同，在旋轉中它能表示0和1疊加的狀態，每次添加一個量子位的信息，都會以指數方式增加添加的狀態數量。利用量子比特的疊加態和糾纏態，將多個量子比特放在一起，這些疊加狀態之間又互有關聯，就能存儲和計算更多的數據。

　　量子計算快速處理大規模數據的能力能夠解決一些經典計算難以解決的問題。密碼學是最早提出的量子計算應用之一，量子系統能夠在相對較短的時間內解除加密信息，同樣的計算交給超級計算機仍舊需要花費大量時間。

　　目前有不少方法可以制造量子位或單個量子計算設備，如超導量子比特、離子阱量子比特、量子點量子比特等。離子阱量子比特是通過激光來操縱金屬原子的激發態來實現，原理類似于2012年諾貝爾物理學獎的粒子控制。超導量子比特使用超導回路和約瑟夫遜結來創建一個非線性LC振蕩器電路，其中振蕩器的兩個狀態代表量子位的0/1。量子點量子比特則是使用硅量子點在硅器件中用單個電子編碼量子位的狀態，英特爾Tunnel Falls就是基于這種技術。雖然如今的量子系統僅包含數十個或數百個糾纏量子位，還遠遠不夠解決現實世界問題。商用量子系統起碼需要擴展到100多萬量子位才能真正實用起來，而且還有量子位的脆弱性和軟件的可編程性等嚴峻挑戰。

　　但是和傳統計算硬件一樣，新技術新硬件一旦突破，顛覆性的算力革新會在短時間內迅速拉開差距。這項能夠改變世界的技術在眾多從業者的堅持下正朝著更多的量子比特數前進。

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