有關量子計算的 5 個基本真相
以牛頓和愛因斯坦為例,這些卓越的科學家在為人類深入了解物質、運動、時間、空間以及宇宙運行的基本規律做出了傑出貢獻。但近一個世紀,科學家則開始關注原子及亞原子層面上的生命研究並發現在微觀世界中,一些物理規律和傳統物理理論相悖的現象。為何粒子在宏觀層面上(比如星球、鳥、岩石以及萬物)似乎會運行得更有規律,更能被預測,但是在納米級微觀層面上,這些粒子就像無頭蒼蠅一樣毫無規律地亂撞。量子物理學由此而來,相關的研究也影響到了計算機科學的應用程序。微軟以GIF 圖像的形式來展現5 個有關量子計算的基本真相,以此激發人們對量子計算的興趣和關注。
1. 在量子態下,粒子會產生態疊加現象,即粒子以多種形態同時存在。 (疊加原理是量子力學中的一個基本原理,廣泛應用於量子力學各個方面,幾種本徵態疊加在一起的粒子狀態, 這時這個狀態也是不確定的)。
2. 對於某個超級複雜的難題,傳統計算機可能要花費數百億年(當前測算下的宇宙年齡)才能解決,而量子計算機只要幾分鐘就可以搞定。
3. 多少年來,人們將粒子和波視作兩個互不相關的東西。但是在微觀層面上,固態物質的粒子能以波的形式運動。
4. 量子計算機是以量子比特(qubits)來運行。在傳統計算機中,基本信息單位為比特,在0 和1 的二進制系統上運行,但是量子比特,除了0 和1 之外,還可以表示0 和1 在一起排列的多種態疊加,如果傳統計算機是單一樂器,那麼量子計算機則是整個交響樂團,其計算能力可見一斑!
5. 在量子態下,任意兩個粒子可以進入糾纏態,無論粒子之間距離有多遠,都可以神奇地連接在一起,而這就為以後科學家研發量子網絡設備提供了理論基礎。
資料來源:TECH2IPO