量子計算機爲何可以成爲計算機界的「戰鬥機」?

世界首臺越早期經典計算機的光量子計算機在國國誕生

量子計算:計算機中的“戰鬥機”如果把現在傳統的電子計算機比作自行車,那麼,量子計算機就好比飛機。量子計算機為何可以成為計算機界的“戰鬥機”?這與它的計算原理密切相關。

量子計算機為何可以成為計算機界的“戰鬥機”?

量子計算機量子信息物理基礎

這意味著什麼呢?意味著量子計算機的處理能力將隨著比特數的增加而呈指數級上升。量子計算機有N個比特,就可以一次對2的N次方個數進行數學運算,相當於經典計算機算上2的N次方次。量子計算計算能力隨可操縱的粒子數呈指數增長,這可以為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案。

量子計算機為何可以成為計算機界的“戰鬥機”?

“分解300位大數,利用萬億次經典計算機需要15萬年,利用萬億次量子計算機只需要1秒。”潘建偉預測,2020年左右超導量子計算機就可以操縱50個量子比特,屆時就可以實現“量子稱霸”,在處理一些特定問題的能力上超越經典計算機中計算能力最強的超級計算機。10年內量子計算機將可能實現對100個粒子的相干操縱,屆時它處理特定問題的能力就可以達到現有最強超級計算機的百億億倍,或者目前全世界計算能力總和的百萬倍。

量子計算機為何可以成為計算機界的“戰鬥機”?

當量子計算機實用化以後,它能解決哪些實際應用領域的難題呢?

當量子計算機實用化以後,它能解決哪些實際應用領域的難題呢?密碼分析、氣象預報、藥物設計、金融分析、石油勘探、人工智能、大數據……總之,那些需要超大計算量的難題,交給量子計算機就對了!


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