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量子计算机大数分解需要多久,量子计算机的瓶颈

来源:整理 时间:2022-04-24 18:49:06 编辑:科技知识 手机版

量子计算机的算法太少,只有个位数,QFT,大数的质因数分解等等。现在是量子计算机的初级阶段,所谓的霸权不过是个噱头。与传统计算机的二进制相比,量子计算机需要特殊的算法来实现数学运算。他们使用由量子位组成的量子计算机。

量子计算机是如何工作的?

量子计算机是如何工作的

当量子力学与电子计算机相遇,于是就诞生了量子计算机。首先来说电子计算机在处理信息上都是采用2进制,也就是10,计算机的最小单位是比特,因为计算机是二进制,所以这一比特要么就是1,要么就是0,不存在其他的选项,例如信息1010,其中就包含了4个比特,8个比特组成1B,1024B等于1K,1024K等于1M,1024M等于1G以此类推。

什么是量子计算?量子计算利用了亚原子粒子的特性不可分割性和不可复制性,量子纠缠和并行计算能力,可以比传统计算机更快地完成运算并且使用更少的能量。量子计算机怎样工作?传统计算机使用晶体管的特性类似于开关,其有两种状态,要么开,要么关。这个基本的一个单位,我们称之为比特,在数学上,可以用二进制的01来表示。

这是计算机最底层硬件的信息表示方式。而量子计算机,使用量子叠加纠缠干涉的物理特性,进行计算而设计的硬件。相对于传统计算机的二进制,量子计算机需要特殊的算法来实现数学的运算。为什么要发展量子计算机?我们知道传统的计算机的二进制计算依靠的是芯片里的晶体管,简单的理解为通电代表1,断电代表0。

现代的计算机晶体管虽然越来越小,要提高计算能力只能不停叠加晶体管,集成度很高,但数量很庞大,需要消耗大量的能量,这就导致科学界发展光子计算生物计算量子计算等领域解决大量的能源消耗和摩尔定律导致的计算能力瓶颈问题。量子计算机与现有计算机的操作原理完全不同,这使得它们非常适合解决特定的数学问题,例如找到非常大的质数。

量子计算机的瓶颈,将如何突破?

量子计算机的瓶颈,将如何突破

虽然谷歌近期宣称量子霸权已经实现,但是量子计算机,目前个别算法可以运行,但噪声结果误差很大,还没有太大实用价值。想要商用的话,首先硬件层面要有技术突破,其次软件层面需要发现更多可以用量子门电路实现的算法。目前适用量子计算机的算法太少,仅有个位数,QFT,大数质因数分解之类,现在也就是量子计算机初级阶段,所谓的霸权,也就是一个噱头罢了。

个人觉得现在说量子计算机瓶颈有点为时尚早,瓶颈肯定会有,因为这个世上没有免费的午餐。 但是否是类似冯诺依曼瓶颈还言之尚早。冯诺依曼瓶颈是一个技术上的瓶颈,在现代电子计算机出现30多年后才被提出。但相比现在的量子计算机,单独量子比特的控制才刚刚实现,距离真正的量子通用机出现还有好些年的时间。所以等到出现瓶颈的那一天,估计已经过去几十年了。

量子计算机真的能让时间倒流吗?

量子计算机真的能让时间倒流吗

你说的可能是近日英国独立报上关于科学报告杂志上的一篇转述吧。说由美国瑞士和俄罗斯科学家组成的一个国际科研团队,首次借助量子计算机,逆转了时间之箭的方向。首先这样的新闻感觉就是像被媒体人设了套的,是就是嘛,不是就不是嘛,非要加个引号让你猜。其次,为什么不直接说科学报告杂志上的原文呢,非要独立报再来转一道。

这种有悖常识的研究结果,确实很博眼球。不过在报道中具体的实验是这样的。他们使用的是一台由电子量子比特qubits构成的量子计算机。量子比特是量子计算机的基本信息单位,由10或这两者的混合叠加来描述。在实验中,他们启动了一个进化程序,该程序使量子比特进入一种逐渐复杂的1和0不断变化的状态。

在这个过程中,量子位失去了秩序,就像设置好的台球被击中,散落一地。但随后,另一个程序修改了量子计算机的状态,使其逆向进化,从混沌到有序,这意味着量子位回到初始状态。研究人员发现,当使用两个量子比特时,时间反转的成功率为85%,而当使用三个量子比特时,成功率下降到50%。他们认为,随着所用设备越来越复杂,出错率有望降低。

文章TAG:量子计算机大数分解需要多久量子计算机大数瓶颈多久

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