量子计算如何影响人类生活?

非梦王子


很高兴帮助您来回答此问题。量子计算还要从量子的提出说起。

量子(Quantum)是一个微观层的概念。如果一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,称这个物理量是可量子化的,并把物理量的基本单位称为量子。现代物理中,将微观世界中所有的不可分割的微观粒子(光子、电子、原子等)或其状态等物理量统称为量子。量子最早由德国物理学家普朗克在1900年提出的,他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,这很好地解释了黑体辐射的实验现象。我们知道,量子典型的具有波粒二象性。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机,因此,量子计算的效率惊人。

此外,量子计算对非对称加密的RSA算法有冲击,量子计算的快速傅立叶变换(FFT)的复杂度可以降低到 O(log2(n)),因此,只需要利用 log(n) 个量子比特就可以描述 n 维向量了,当因数分解的复杂度迅速降低后,RSA 加密就会失效了。


由于量子计算的高效,对人工智能领域有促进作用,AI现在大多数用在面部识别,情感交互等方面,这完全依赖算当前的算法复杂度,当AI与量子计算融合时,可充分提高计算效率。可以这么说,PB级数据量以上的计算,用量子计算更合适,充分发挥其优势。


谷歌在量子计算方向重大突破研究,论文《Quantum supremacy using a programmable superconducting processor》登上了国际顶刊《自然》杂志 150 周年版的封面。谷歌称,在世界第一超算需要计算 1 万年的实验中,量子计算机只用了 3 分 20 秒。

在国内,中科大郭光灿院士团队中李传峰小组在量子计算领域有新突破。研制出了一种专用的量子计算机模拟器。传统计算机的计算基本单元主要是1和0。但是将1和0引入到量子计算时,容易出现相互干扰,造成计算混乱,这一相互干扰的现象被称作“相位消相干”,此模拟器解决了相位消相干。

因此,作为世界科技前沿,量子计算是趋势,愿我们共同努力,建立完全自主可控的量子计算体系。


InternetPlus


《超级量子计算机的最显著特征》

2019.10.11

许多人类科学家还在讨论量子计算机如何才能变为现实中可用的超级工具之时,这地球上就己经有五部超级量子计算机被人类很认真地大用特用于解决各种高难度看上去无解的难题了!

而这五部超级量子计算机拥有许多令常人无法可想象的功能之外,还有一个共同的最显著特征:每日都会全智能巨大升级使用的量子比特的数量,这就使得这五部在地球上被人类应用的超级量子计算机的运算本领都会以日计的暴增,也因此而可以解决的难题数量也是以日计的暴增.即使是这五部超级量子计算机中运算能力最差的一部所拥有的运算速度也己达到了每秒10^7400次,更不用说最厉害的那一部超级量子计算机的运算速度会多么令人难以想象了.

同时这五部超级量子计算机还能直接与太阳核心里的超级量子计算机和银河系中心超大质量黑洞核心里的超级量子计算机实现无障碍连网式运行,这就为地球上许多难题都可以被轻易解决提供了最佳的超级智能工具.

所以这世上的事都是只有想不到,却太难找到做不到的事了.

正如专业制造强台风"海贝思"实施疯狂扫荡行动就是应用了超级量子计算机的必然科技成果.





宇宙时空联盟


在量子世界,量子密码是第一个可能走向应用的方向,而对人类影响最大的当属量子计算机。

“在后摩尔定律时代,晶体管里面的电子数目越来越少,达到极限之后电子的行为就不能再用摩尔定律解释了,变成量子行为了。”郭光灿指出,从经典比特到量子比特,人类沿着这条路发展下去,将会“邂逅”量子芯片——“量子芯片构成的计算机体系就是量子计算机”。

经典计算机正遇到摩尔定律的极限,而顶破天花板的正是量子计算。“比如搜救失联的马航客机,并不是我们海空军搜救能力不强,它挑战了人类现阶段的能力。如果我们有一台强大到足以处理所有海面数据和航行数据的计算机,找到MH370并非难事。”

“传统计算机对数据的处理是串行计算,而量子计算机是并行运行,运算速度呈指数上升,这是量子计算机最显著的特征。”郭光灿告诉记者,并行运行有多快?“量子计算机之于传统电子计算机的速度,就相当于电子计算机之于算盘。” “量子计算机可以做到现在经典计算机做不到的很多事情。”郭光灿说,人类一旦制造出量子计算机,整个社会就会发生翻天覆地的变化。

“比如,我们可以把某种病毒体内的各种成分分析得清清楚楚,这样我们就可以制造针对性很强的药物(对付病毒);还可以在大量数据中分析出特定信息,比如某个罪犯身上的某个特点,在茫茫人海中筛选和搜寻,利用量子计算机,很快就能锁定目标。”

不见得量子计算机一定会取代经典计算机,但人们的确可以利用量子计算机完成现阶段不可能完成的任务。

“比如我们现在还不能预报地震,这其中的原因可能是有些科学问题在地震学上还没有解决,但至少在数据处理上,例如汶川,如果投放几百上千甚至更多地震观测站,在很短时间内根据观测信息计算出地震的概率,就能给决策层提供一些线索。天气预报也如此,我们只知道某地预计有雨雪,但我们并不确切知道是在何时、何地变天,精细预报就需要这种计算能力上的突破。”

量子计算机的前景固然光明,但要真正实现量子计算,还要解决一系列的现实困境。

要真正做出来量子计算机,需要满足三个基本条件:量子芯片、量子编码和量子算法,它们分别是实现量子计算的物理系统(即硬件)、确保计算可靠性的处理系统和提高运算速度的关键(即软件)。

量子计算本质性地利用了量子力学的特性,因此其实际应用的重要障碍是宏观环境不可避免地破坏量子相干性(即所谓消相干问题),使量子计算机演变成经典计算机。若不能有效地克服消相干,即使量子芯片(硬件)做成了,量子计算机也无法实际应用。

“目前算法已经有了大数分解的Shor算法和数据搜索的Grover算法,当然以后还会有更多;编码也很重要,它保障信息不会被破坏而出错,这一度很困扰我们,但是现在我们把这个问题解决了。”郭光灿表示,在量子编码出现以后,量子计算机的实现原则上已不存在不可逾越的困难,但量子芯片的突破尚有待时日。



用户391056124556797


    在量子世界,量子密码是第一个可能走向应用的方向,而对人类影响最大的当属量子计算机。

        “在后摩尔定律时代,晶体管里面的电子数目越来越少,达到极限之后电子的行为就不能再用摩尔定律解释了,变成量子行为了。”郭光灿指出,从经典比特到量子比特,人类沿着这条路发展下去,将会“邂逅”量子芯片——“量子芯片构成的计算机体系就是量子计算机”。

        经典计算机正遇到摩尔定律的极限,而顶破天花板的正是量子计算。“比如搜救失联的马航客机,并不是我们海空军搜救能力不强,它挑战了人类现阶段的能力。如果我们有一台强大到足以处理所有海面数据和航行数据的计算机,找到MH370并非难事。”

        “传统计算机对数据的处理是串行计算,而量子计算机是并行运行,运算速度呈指数上升,这是量子计算机最显著的特征。”郭光灿告诉记者,并行运行有多快?“量子计算机之于传统电子计算机的速度,就相当于电子计算机之于算盘。” “量子计算机可以做到现在经典计算机做不到的很多事情。”郭光灿说,人类一旦制造出量子计算机,整个社会就会发生翻天覆地的变化。

        “比如,我们可以把某种病毒体内的各种成分分析得清清楚楚,这样我们就可以制造针对性很强的药物(对付病毒);还可以在大量数据中分析出特定信息,比如某个罪犯身上的某个特点,在茫茫人海中筛选和搜寻,利用量子计算机,很快就能锁定目标。”

        不见得量子计算机一定会取代经典计算机,但人们的确可以利用量子计算机完成现阶段不可能完成的任务。

        “比如我们现在还不能预报地震,这其中的原因可能是有些科学问题在地震学上还没有解决,但至少在数据处理上,例如汶川,如果投放几百上千甚至更多地震观测站,在很短时间内根据观测信息计算出地震的概率,就能给决策层提供一些线索。天气预报也如此,我们只知道某地预计有雨雪,但我们并不确切知道是在何时、何地变天,精细预报就需要这种计算能力上的突破。”

        量子计算机的前景固然光明,但要真正实现量子计算,还要解决一系列的现实困境。

        要真正做出来量子计算机,需要满足三个基本条件:量子芯片、量子编码和量子算法,它们分别是实现量子计算的物理系统(即硬件)、确保计算可靠性的处理系统和提高运算速度的关键(即软件)。

        量子计算本质性地利用了量子力学的特性,因此其实际应用的重要障碍是宏观环境不可避免地破坏量子相干性(即所谓消相干问题),使量子计算机演变成经典计算机。若不能有效地克服消相干,即使量子芯片(硬件)做成了,量子计算机也无法实际应用。

        “目前算法已经有了大数分解的Shor算法和数据搜索的Grover算法,当然以后还会有更多;编码也很重要,它保障信息不会被破坏而出错,这一度很困扰我们,但是现在我们把这个问题解决了。”郭光灿表示,在量子编码出现以后,量子计算机的实现原则上已不存在不可逾越的困难,但量子芯片的突破尚有待时日。


兰蕙百亩


如果将量子计算机比喻成一架飞机,那么我们现在的普通计算机也就是辆自行车。这种巨大的差距,给我们带来震撼的同时也让我们对未来充满了期待。量子计算机就是科学家尝试打开未来无限可能性的一把钥匙,但究竟开锁之后会给我们的生活带来哪些超乎寻常的影响?

量子:在微观领域中,某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的,而不是连续的,这个最小的单位就叫做量子。

量子计算机是指利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需0.01秒。



捣乱哥哥


说实话我只是个普通人不懂量子学,但是前几天看到个新闻什么量子波动速读,呵呵这是拿量子学糊弄家长把孩子当傻子培训啊



王超86539078


每一种科技的进步都是利弊并存的。。。

比如现在很火的人工智能,量子计算肯定会让人工智能更加优化~

但是另外一方面,黑客,信息安全等问题也会随之而来。

那么科技就不该发展吗?

我的观点是:总不能因为几颗老鼠屎,就停止熬粥吧!


四季烟火味


量子,单位太小。草民现在得从“元”算起,一元钱是怎样影响生活的!😂😂😂

歪解了!我知道答非所问。关键是我不知道量子跟普通百姓生活有没有关系。

就跟“纳米”出现在人们生活中时,啥都想靠“纳米”沾光,什么“纳米洗衣粉”……

其实我知道纳米仅仅是长度单位,应该跟洗衣粉之类的不沾边儿。

“量子”也是,别被人用坏喽!😂😂😂


书写者的唠叨


量子计算机对人类的影响,就是一个全新工业革命替代现在的工业革命。随着5机技术的发展,量子计算对人类各行各业都起到颠覆的作用,特别在大数据处理,人工智能,卫星导航,等等领域将广泛应用。比如在人工智能远程操控给病人手术,这就需要量子计算机精确且最快的处理数据等等。


Victory看剧


量子汁算如果真成功的话,他将人类带到科技的顶端,能预算出微观世界的语言是怎样生成的,能分析出五维空间里你所不知道的事物,能看到你所认为人去世时的灵魂,到得上那里去了。能坐上幽灵列车邀游宇宙,这就是量子计算给人类的贡献。


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