量子计算是什么东西 狭义来讲是这样
量子計(jì)算技術(shù)近年來快速發(fā)展并受到廣泛關(guān)注,對(duì)于很多人來說,量子是門很神秘深?yuàn)W的的學(xué)術(shù),量子計(jì)算到底是什么呢?一起來了解下。
簡單來說,量子計(jì)算機(jī)就是使用量子器件制造,利用量子的疊加與糾纏特性,運(yùn)行量子算法與量子軟件的新型計(jì)算設(shè)備。在處理某些特定問題上相對(duì)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)具有指數(shù)級(jí)別的加速優(yōu)勢(shì),為密碼分析、氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、藥物設(shè)計(jì)等所需的大規(guī)模計(jì)算難題提供了解決方案,并可揭示高溫超導(dǎo)、量子霍爾效應(yīng)等復(fù)雜物理機(jī)制,為先進(jìn)材料制造和新能源開發(fā)等奠定科學(xué)基礎(chǔ)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)引起了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的巨大改變,其發(fā)展得益于傳統(tǒng)量子物理的研究。晶體管是計(jì)算機(jī)的主要元件,有了量子力學(xué)理論我們才能夠理解這種半導(dǎo)體器件的基本原理。在過去的四五十年當(dāng)中,集成電路中的晶體管數(shù)量大概每一年半增長一倍,被稱為摩爾(Moore)定律。然而,目前這個(gè)趨勢(shì)正在放緩。在這個(gè)時(shí)候,量子物理研究有可能再一次從根本上突破瓶頸并促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展。
量子計(jì)算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式,它與現(xiàn)有計(jì)算模式完全不同。在理解量子計(jì)算的概念時(shí),通常將它與經(jīng)典計(jì)算相比較。經(jīng)典計(jì)算使用二進(jìn)制的數(shù)字電子方式進(jìn)行運(yùn)算,而二進(jìn)制總是處于0或1的確定狀態(tài)。量子計(jì)算借助量子力學(xué)的疊加特性,能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算狀態(tài)的疊加。它不僅包含0和1,還包含0和1同時(shí)存在的疊加態(tài)。
量子力學(xué)態(tài)疊加原理使得量子信息單元的狀態(tài)可以處于多種可能性的疊加狀態(tài),從而導(dǎo)致量子信息處理從效率上相比于經(jīng)典信息處理具有更大潛力和更重要作用。因此,量子計(jì)算領(lǐng)域近年異常熱鬧,許多科研機(jī)構(gòu)都已進(jìn)軍量子計(jì)算領(lǐng)域。
從可計(jì)算的問題來看,量子計(jì)算機(jī)只能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)所能解決的問題。但是從計(jì)算的效率上,由于量子力學(xué)疊加性的存在,某些已知的量子算法在處理問題時(shí)速度要快于傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī),為未來解決強(qiáng)網(wǎng)站小編的算法問題奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
總之,量子計(jì)算是具有巨大潛在價(jià)值的顛覆性的科技發(fā)展方向,并且近年來在各方面都取得了快速發(fā)展,量子計(jì)算的應(yīng)用在未來也許會(huì)徹底改變我們的生活。
總結(jié)
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