当前位置:首页 > 智能硬件 > 智能硬件
[导读]以下内容中,小编将对量子计算机的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对量子计算机的了解,和小编一起来看看吧。

以下内容中,小编将对量子计算机的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对量子计算机的了解,和小编一起来看看吧。

一、量子计算机搭建面临巨大挑战

量子比特的概念虽然抽象,但量子计算机并非虚幻。建造它们的理论基础已搭建好,但是要实现它们,还要面临一项艰巨的挑战。

量子比特本质上是处于叠加态的亚原子粒子,如电子、被束缚的离子或光子。量子比特周围环境的细微变化,比如振动、电场、磁场、宇宙辐射等,都可能向量子比特输入能量,进而使叠加态坍缩,使量子比特失效。因此,量子比特需要密封在极冷、真空环境中以最大程度地避免任何干扰。这就是量子计算机的搭建面临的巨大挑战。

正是由于保持量子比特的叠加态是件非常困难的事,最微小的环境变化也可能导致叠加态的坍缩,造成计算错误。所以,目前世界上还没能造出一台没有误差、且用途广泛的量子计算机。

量子计算机的巨大潜力,还与量子力学中的另一个著名概念“量子纠缠”有关,即各个量子比特可通过量子纠缠联系在一起。

简单而言,当两个量子粒子纠缠在一起时,它们的量子态相同。改变任何一个粒子的量子态的任何属性都将瞬间改变另一个粒子的状态,即便二者相隔千山万水。爱因斯坦将这种无处逃脱的联系称为“幽灵般的超距作用”。

互相纠缠的量子比特不仅能加密即时信息传递,还可让量子计算机的性能呈指数级增长。比如,具有8量子比特的量子计算机可同时表示0到255之间的每个数字,这只是8量子比特独立存在的情况。如果它们互相纠缠起来,或者和其他量子比特纠缠……整个纠缠的系统所能表示的数字将远远超出人们的想象。

而这正是量子计算机无比诱人的魅力所在。尽管量子计算机仍处于起步阶段,但一旦能够大规模应用,其必将掀起一场颠覆性的革命。

二、量子计算机未来的两大应用

(一)金融建模

现代市场是世界上最复杂的体系之一。尽管我们不断开发出科学和数学工具来对其进行研究,市场仍然与其他科学领域有着一项重要区别:没有可以进行实验的可控环境。

为了解决这一问题,投资人和分析师求助于量子计算。一个显而易见的益处在于量子计算机固有的随机性与金融市场的随机性相一致。投资人总是希望在随机生成的极大量场景下评估结果的分布。

量子带来的另一个好处在于套利这样的金融业务可能需要很多的路径依赖性的步骤,而可能性的数字很快就会超过数字计算机所能负荷的容量。

(二)天气预报

美国国家海洋和大气管理局首席经济学家 Rodney F. Weiher称,美国GDP的近30%都直接或间接受到天气的影响,食品制造、运输和零售等行业都遭受冲击。更好地预言天气的能力将使得诸多领域受益良多,防患于未然更是可以大大缩短受灾后所需的恢复时间。

虽然这一直是科学家们长期以来的目标,但预测这些过程的方程包含了许多变量,使得经典模拟十分冗长。正如量子研究员Seth Lloyd指出的那样,“使用传统的计算机进行分析可能比实际的天气演变所需的时间更长!”这激发了麻省理工学院的Lloyd及同事们的灵感。他们证明,预测气象的方程式具有隐藏的波动性质,可以用量子计算机解决。

谷歌工程总监Hartmut也指出,量子计算机可以帮助人们建立更好的气候模型,可以更深刻地洞悉人类是如何影响环境的。科学家们依据这些模型做出未来全球变暖的预估,这些模型还能帮助我们确定现在需要采取哪些步骤来防止可能到来的灾害。

经由小编的介绍,不知道你对它是否充满了兴趣?如果你想对它有更多的了解,不妨尝试度娘更多信息或者在我们的网站里进行搜索哦。

声明:该篇文章为本站原创,未经授权不予转载,侵权必究。
换一批
延伸阅读

随着科技的飞速发展,计算机已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的工具。然而,有时我们可能会遇到一些棘手的问题,如忘记BIOS密码。BIOS(基本输入输出系统)是计算机启动过程中的重要部分,它负责初始化硬件并加载操作系统。...

关键字: bios密码 计算机

今天,小编将在这篇文章中为大家带来防火墙的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。

关键字: 防火墙 计算机

随着人工智能(AI)技术的迅速发展,人们对于通用人工智能(AGI,即Artificial General Intelligence)的期待也日益高涨。通用人工智能指的是具备像人类一样全面智能的计算机系统,能够执行各种复杂...

关键字: 人工智能 计算机 数据

在数字电路和计算机体系结构中,定序器(Sequencer)是一个至关重要的组件。它负责协调和控制各个功能单元的操作顺序,确保数据在正确的时间被传输和处理。尽管定序器在许多现代电子系统中都扮演着关键角色,但对于非专业人士来...

关键字: 数字电路 计算机 定序器

机器学习是人工智能的核心,它是一种让计算机从数据中学习的技术,它可以让计算机自动从数据中提取特征,并建立模型,从而实现自动化的学习和预测。

关键字: 人工智能 机器学习 计算机

在这个AI计算越来越受到关注的时代,德国一个科学家团队开发了一种可能改变游戏规则的解决方案。

关键字: 无芯片计算机 光纤 计算机 光波

我国在重量单位上一直使用十六进制,比如规定16两为一斤。因为把四位转换成一个十六进制数并不太难,所以十六进制在计算机领域被广泛使用。

关键字: 十六进制 字母 计算机

计算机是由一堆硬件组成的,为了有限的控制这些硬件资源,于是就有了操作系统的产生,操作系统是软件子系统的一部分,是硬件基础上的第一层软件。

关键字: Linux 操作系统 计算机

人工智能(AI)是计算机科学的一个分支,旨在模拟人类的智能和思维过程。近年来,AI已经在许多领域取得了显著进展,并引发了广泛关注。本文将探讨AI的定义、当前发展状况以及未来的发展趋势。

关键字: 人工智能 计算机 算法

人工智能(AI)是一个广泛且迅速发展的领域,涵盖了许多不同的应用和研究方向。随着技术的不断进步,人工智能的应用领域越来越广泛,对社会和经济发展产生了深远的影响。本文将介绍人工智能的主要领域,帮助读者了解这一领域的概貌。

关键字: 人工智能 机器学习 计算机
关闭