第546章 量子计算机和经典计算机,京城来人-《重生的我只想当学霸》


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     book chapter list     一个月的时间,拿出一份具备可行性的量子计算机方案。

    这对于普通人而言,根本就是不可能的事情。

    但是,放到王东来的身上,就不一样了。

    如果王东来火力全开的话,连一个月都用不上,顶多也就是几天的功夫,就能设计出来。

    当然了,这也有一个前提,那就是量子计算机的性能不会超过目前技术太多。

    目前公开出来的量子计算机原型机可操纵的超导量子比特是个位数。

    那么,王东来就准备将这个数据推到一百附近。

    将近十倍的提升,就算是白头鹰联邦,或者是樱花国、大毛等国家在暗地里藏得的技术。

    十倍的性能提升,也绝对能够占据领先位置。

    王东来并没有信口开河。

    而是真的准备重新设计一套量子计算机的方案出来。

    不是和众人所想的那样,只是提升一下纠错能力,从而提升性能。

    量子计算机的技术很复杂,如果说起来的话,那字数就多了。

    但是,简单的来说,量子计算机有四个重要组成部分。

    量子比特!

    量子门!

    量子纠错!

    量子寄存器!

    至于这四个组件的作用,也能通过它们的名字看出一二。

    量子寄存器是专门储存管理多个量子比特的单元。

    量子门则是用来操作和控制量子比特,实现和计算量子算法的重要器件。

    在经典计算机领域里,我们有一个概念,叫做量子极限。

    随着我们的芯片电路做的越来越小之后,达到量子极限之后,电子的行为就不能单纯的用‘电流’这样的概念来描述了。

    至于等到电子展现出量子特性之后,人类几十年发展出来的集成电路设计知识就变得不够用了。

    这个极限是经典计算机的极限,随着蚀刻技术的不断进步,这个极限到来的时间只会越来越早。

    虽然也能通过改进工艺来尽可能地减少量子效应,延长摩尔定律的寿命。

    但是,极限就是极限,迟早会触碰到的。

    而量子计算机就是另一个解决思路。

    利用量子特性,使用粒子的特殊量子特性来进行计算,这就不仅限于半导体里的电子了,超导线圈、冷原子、光子也都是有前途的载体。

    在这个基础上,建立起来的就是量子计算机。

    量子计算机和经典计算机的差别还有一点。

    那便是在经典计算机之中,我们得到的结果都是确定性的,用高电压来代表1,低电压代表0,每一个经典比特都只能记录这两个数值。

    至少在我们的器件做到超越经典极限之前,我们得到的计算结果都是确定的。

    数字上的不精确,也只是来自于算法本身的问题凸显。

    但是量子计算机却不同,每一个量子比特都可以得到无数多个数值,它们储存的是一个叠加态。

    α*1+β*0

    其中,α和β为满足归一化条件的复数,在几何上表示就是著名的Bloch球。

    至于α*1和β*0就是球面上的两个点,所以,就能看出量子比特上可以储存的信息可要比经典比特多上太多了。

    而我们最终需要从一个量子态里面得到我们所需要的信息的时候,我们是无法读取整个球上的所有信息。

    量子还有一个特点,那就是量子态会在我们观察的时候,进行坍塌。

    根据测量的不同,我们可以得到的事球面上的任何一个点,只不过这个点未必就是我们想要的计算结果。

    而量子算法的核心就是尽可能地提高我们想要的结果的结果的概率。

    正是因为量子计算机的重要性,所以全球各大强国,都在加紧对量子计算机的研究。

    不过,也正是那句话。

    人类到现在连量子都没有彻底搞懂,基于量子研发的量子计算机,就更加有难度了。

    个位数的超导量子比特研究进度,就是一个很明显的例子。

    但是,这些困难是对别人说的,对于王东来而言,就不是这样了。

    对于王东来而言,最大的问题就是如何控制住力度。

    十倍的性能提升,带给世界的震撼,自然不必多说。

    可是,想要通过这个水平的技术,对于现实世界进行多么明显的影响,也是不大可能的。

    但如果王东来没有控制好力度,将性能提升到一千倍的话,那就不同了。

    这个时候的量子计算机,就真的具备一定的影响现实的能力。

    领先半步是天才,领先一步是疯子。
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