什么是量子计算

互联网 2020-04-08 13:03:24

丹·帕特森,CBS新闻和CNET的高级制片人,采访了未来学家艾萨克·亚瑟关于量子计算的问题。 以下是经过编辑的采访记录。

艾萨克·阿瑟:从技术上讲,量子计算是任何一种依靠量子力学来实际产生数据的计算。 事实上,有一些人认为,也许人脑实际上可能有一些量子计算能力。 但我们通常的意思是使用量子位值,它就像一个正常的位,可以是零,也可以是一个量子位,但它可以是一个零和一个同时,就像[Erwin]Schrodinger的实验,我们有猫活着和死亡。 我们的目标是创建一整堆这些量子位元,或者一整堆这些猫盒,并将它们纠缠在一起,这样我们就可以实际地与它们进行大量的计算。

这有可能让你在一张纸上有一个句子,而不是像它是由各种数据组成的,同时有所有可能的句子,当然,最困难的部分是我们只想选择我们想看到的句子。 这就是量子计算非常方便的地方,它同时运行每一个选项,然后我们只需要想出一种方法来真正看到我们想要的。

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在计算方法方面最大的区别是,有了量子计算机,我们就可以做一些正常的经典计算机不能做的事情。 几乎任何你可以在一台经典电脑上设置的问题都有一个版本,在那里它将以指数滚雪球,所以它有很多可能性。

试着弄清楚两枚硬币翻转的几率与扑克牌中每一张牌组合的几率之间的区别——与经典的计算方法不同,每次你添加另一个与其他元素相连的元素时,你就会大量增加这一数量。 你最终可以开始遇到如此复杂的问题,即使你把整个星球变成一台计算机,即使它有十亿年的时间来计算,它仍然无法解决这些问题。 当然,我们把它用于加密模型。

量子计算机基本上可以同时解决所有问题,因此它对于搜索算法也非常方便,因为有了普通的计算机,你可以告诉它,‘我希望你在这个库或数据库中找到一个句子’,它将通过查看每个单独的句子。 有了量子计算机,我可以告诉它在那个库中搜索一个随机页面,将它密封在创建该叠加的框中,它将搜索任意数量的随机页面,所有这些随机页面,它只需要花时间搜索一个页面。 当然,最终要让我们确保它只能让我们知道当它找到了正确答案的页面。

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