什么是量子计算机?量子计算机或许能创造新的物质?

今天，小编将在这篇文章中为大家带来量子计算机的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对量子计算机具备清晰的认识，主要内容如下。

一、量子计算机

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来,信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利,也就更能确保运算具备精准性。

量子计算机，简单地说，它是一种可以实现量子计算的机器，是一种通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算，处理和储存信息能力的系统。它以量子态为记忆单元和信息储存形式，以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算，在量子计算机中其硬件的各种元件的尺寸达到原子或分子的量级。量子计算机是一个物理系统，它能存储和处理用量子比特表示的信息。

如同传统计算机是通过集成电路中电路的通断来实现0、1之间的区分，其基本单元为硅晶片一样，量子计算机也有着自己的基本单位——昆比特(qubit)。昆比特又称量子比特，它通过量子的两态的量子力学体系来表示0或1。比如光子的两个正交的偏振方向，磁场中电子的自旋方向，或核自旋的两个方向，原子中量子处在的两个不同能级，或任何量子系统的空间模式等。量子计算的原理就是将量子力学系统中量子态进行演化结果。

二、量子计算机或能创造全新物质

据英国《新科学家》杂志网站9日报道，英国科学家发表最新研究称，他们可以调整量子计算机内量子比特之间的相互作用，这意味着量子计算机可以创造出拥有新奇特性的物质新结构，揭示超导性等物质特性。

研究人员表示，大多数固体材料由原子或分子组成的，这些原子或分子受到来自其“邻居”的力的影响，这一原理被称为局域性，冰或盐等化合物中常见的晶格结构由此产生。但量子计算机的工作不受这种限制，因此其或许能够操纵物质来对抗局域性。

为研究这种可能性，牛津大学的约瑟夫·廷德尔及其同事创建了一个可描述量子粒子系统的数学模型，模型中的粒子可与任意其他粒子发生相互作用，而不仅仅与其邻居相互作用。然后，该团队利用图论来确定这样一个系统是否真的会出现。

他们发现，这一过程揭示了一种不同寻常的几何结构，其中一些粒子与其他粒子相互作用，一些粒子被隔离。他们使用算法来计算这些粒子的某些特性，发现新结构能以不同于自然界中任何事物的方式改变自身磁性。

廷德尔说：“目前尚不清楚这种性质在现实世界中如何表现以及有哪些用途，但我们有可能在量子计算机上产生这种现象。借助离子阱量子计算机等，我们几乎可以让任何量子比特之间发生相互作用。因此，我们讨论的这些不规则结构可以实现。”

布里斯托尔大学的史蒂芬·克拉克表示，这是一个非常有趣的结果，可能会向人们揭示前所未有的新系统和连接——它们通常不会在自然界中出现。但目前很难理解这些系统在现实世界中的功能，因为廷德尔团队只考虑了粒子之间的连接，没有考虑距离，“如果它们能产生类似超导的奇异性质，那将非常有趣”。

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