#科普#量子物理(15)

in steempress •  2 months ago  (edited)

第二次量子革命成果量子计算机

1965年戈登·摩尔提出了摩尔定律,预测集成电路上可容纳的晶体管数量大概每18个月就会翻倍。这种指数级的增长,要知道现在我们随便一个人手里的手机的性能,都要比美国国家航空航天局第一次人类登月时用的计算机的性能要强很多。

 

摩尔定律的这种增长,可以想见晶体管小到原子大小时,就不再适用了。当小到原子一样,那么量子力学中的规则就会生效,比如遂穿,电子调皮跑到电线外。

这是量子计算机上场的时候了。

 

我们用的计算机信息最小单位是二进制,在原子世界中,量子计算机用的是量子位元,是“0”和“1” 的量子叠加。

 

量子计算机可以瞬间解决因式分解。我们在用信用卡付款时,卡上的信息会在这时有个汇编处理,从而避免盗刷,汇编处理就是以因式分解为基础的。分解一个小的数字简单,大的数字的话普通计算机要花上很长时间。当然只是举个例子,量子计算机现在可不是用在这上面的。

 

量子计算机已经投入运算,但目前处理完成的任务还是很基础的问题。研究团队现能控制的量子位元是12,等同二进制中的1000比特。进度还是可以的,当控制到60~70量子位元时,量子计算机能力会超过世界上所有计算机能力总和。

 

现在的量子计算机和以前的计算机刚造出来一样,大的要占好几间房。量子技术面临的最大的问题是前面提到过的退相干,怎样让量子态保持片刻安宁,而不是一和外界接触就被破坏,我们才能抓紧片刻的时间对其进行处理。

 

 


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