原标题:一个简单的例子,带你读懂量子计算机
量子计算机和你的笔记本电脑在本质上是一样的,使用的都是二进制编码。计算机语言只用0和1来表达,这被称为“位”,是计算机信息量最小的单位。计算机的工作,就是把信息分解成最小的单位,然后迅速浏览这些信息。
量子计算机的单位也是位,但它不是传统上的要么是0要么是1的那种“位”。量子位会灵活得多,就像电子可以是顺时针自旋与逆时针自旋的混合体那样,可以同时是0和1,因此它可以进行多任务处理。由于这个特性,量子计算机的运算能力会爆炸性地增长。
要想感受一下,量子计算机的威力为何如此强大,你可以想象一下自己被困在了一个迷宫里。这时你会想尽快找到出路,可问题的选择实在太多了。你需要把所有的通道一一试过,这表示你会遇到许多死巷,走进许多死胡同,在很多地方拐错弯。当今的计算机正是这样解决问题的,虽然它们动作很快,但是它们一次只能处理一个任务,就像你在迷宫中一次只能探寻一条路一样。
如果使用量子计算机,情况就会大不一样。由于在量子世界中,一个粒子可以同时出现在很多地方,所以这种计算机可以实现并行运算。用量子计算机处理迷宫问题,你像你同时拥有成百上千个分身,每个人探寻一条路,弹指之间,你就能找到正确的出路。
利用量子计算机强大的计算能力,我们就能够解决那些变数很大的问题。比如,我们可以预测很久以后的天气情况,甚至是预测自然灾害如地震或者龙卷风。这类问题现在无法解决,因为所需要的计算机会非常非常大。而量子计算机却只需用上几百个原子,就能达到任务。所以这种计算机的体积,可能比一粒沙还小。
毫无疑问,我们将会更好地驾驭量子,生产出远超传统的量子计算机。就在今年,中科院对外宣布,世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。陆朝阳表示,在10年内,量子计算机运算能力将全面超越传统超级计算机。
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