“黑白”与“彩虹”:量子计算机时代何时到来?

  如今的人类早已经进入了“计算机时代”。这里所说的计算机指的即是经典计算机,通俗来讲也就是我们所使用电脑。而在经典计算机之后,近几年一种新的计算机逐渐被人们关注,它就是量子计算机。量子计算机的概念于上个世纪八十年代提出,指的是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、储存以及处理量子信息的物理装置。现如今,虽然人类对量子计算机已经进行了20多年的研究,不过遗憾的是,迄今为止仍然没有一台量子计算机真正走出实验室。

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  在许多人看来,量子计算机似乎是一种全新的系统,其实它不过是经典计算机的升级扩展版,处处模仿着经典计算机,但模仿中却又存在着不同之处。比如,经典计算机的电路由各种“逻辑门”组成,而在量子计算机里对应的是各种“量子逻辑门”;经典计算机以高压代表数字0或者1,即为一比特(bit),而在量子计算机中对应的则是量子比特(Q-bit),与bit相比,Q-bit更加灵活和富有表现力,等等。

  我们都知道,量子计算机的运算能力要比传统计算机快的多,若非如此那么也就没有研发量子计算机的必要了,不过迄今为止,科学家们只在两种场景中证明了量子计算机远快于传统计算机。

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  第一种场景是破解RSA算法。RSA算法是最常见的加密算法之一,如果使用传统计算机破解可能要算上几万年的时间,而使用量子计算机则可以轻松计算出。另一种场景是“搜寻未排序的大数据库”,这就好比大海捞针,传统计算机只能一个一个比对目标,而量子计算机则可以并行计算,其运算能力和结果可想而知。

  除了以上两种应用场景之外,量子计算机还被寄希望于生物、化学等多个领域。链科技小编了解到,如果将传统计算机的储存器比作“黑白色”,那么量子计算机的储存器就是“彩虹色”,世界是多彩,自然应该用彩虹色来描绘。

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  虽说量子计算机具有诸多超越经典计算机的优势,各国对其的研发也是争先恐后,都期望可以成为量子计算机的领军者,不过由于量子很脆弱,稳定性差,动辄则溃,因此如果想将量子计算机投入实用还需要克服许多技术难题。除此之外,全球在量子计算研究领域的人才十分短缺,这在很大程度上限制了量子计算的进步。综上来看,想让彩虹色取代黑白色似乎不是一件很容易的事,量子计算机时代也并不会很快到来。

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