这是按指数规律爆增的数量!
当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时,它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关(位)所构成的传统的计算机。
如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存,那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机。
10^301,1后边301个0!这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多!
亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机,也远远抵不上这样一台量子计算机!
当然,要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中,要克服的困难实在还有太多!
而量子计算机到底有多厉害。
曾有人打过一个比方:如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就好比飞机。
使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。
而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需秒。
量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。
那么如何了解量子计算机呢,我会让大家,十分钟看懂现代量子计算机到底是什么。
江帆一边说,一边开始在黑板上画着:
首先,我们知道计算机是由基本元器件组成的,即电路的逻辑门,而每个逻辑单元则是由晶体管组成,仅能完成一些诸如加减乘除的简单操作。
晶体管是能让计算机处理数据的最基本单元,从功能上来说它像个开关,可阻挡或允许电流通过,高低电信号便组成了数据,即比特——对一个比特来说,有0和1两种。比特位数越多,能表示的数也就越大。
如今1个晶体管,已经可以做到几纳米的大小。由于小到仅有数个原子的大小。
电子有时会无视其中阻碍而直接通过一个已关闭的三极管开关(简单说就是会漏电,失去了开关作用),这种神奇的超自然现象被称为:量子隧道效应(也叫量子隧穿效应)。
在量子领域上,传统物理学不再适用,所以传统计算机无法正常工作。
目前人类遇到了真正的物理屏障,摩尔定律也失效了。
接下来科学家要做的就是,利用量子特性,去研究量子计算机。
在量子计算机中,量子比特可被设为0和1中任意一个。
该系统可存在0和1两种状态,就如光子可水平或垂直极化(电磁波在传播时的方向和电磁场相互垂直,我们把电波的电场方向叫电波的极化)。
在量子世界里,量子比特可同时处于多种态,它可以是几种不同量子态当
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