量子计算机是利用量子物理学的特性来存储数据和执行计算的机器。

量子计算机是利用以下特性的机器 量子物理学 存储数据和执行计算。 这对于某些任务来说非常有利,在这些任务中,它们甚至可以远远超过我们最好的超级计算机。

包括智能手机和笔记本电脑在内的传统计算机将信息编码为二进制“位”,可以是 0 或 1。 在一个 量子计算机,内存的基本单位是量子比特或量子比特。

量子比特是使用物理系统制造的,例如电子的自旋或光子的方向。 这些系统可以同时处于许多不同的排列中,一种称为量子的特性 叠加. 量子位也可以使用一种称为的现象密不可分地联系在一起 量子纠缠. 结果是一系列量子比特可以同时代表不同的事物。

例如,八位足以让经典计算机表示 0 到 255 之间的任何数字。但是八位量子位足以让量子计算机同时表示 0 到 255 之间的每个数字。 几百个纠缠的量子比特就足以代表比宇宙中的原子更多的数字。

这就是量子计算机优于经典计算机的地方。 在存在大量可能组合的情况下,量子计算机可以同时考虑它们。 例子包括试图找到一个非常大的数字的主要因素或两地之间的最佳路线。

然而,在很多情况下,经典计算机的性能仍优于量子计算机。 所以未来的计算机可能是这两种类型的结合。

目前,量子计算机非常敏感:热、电磁场和与空气分子的碰撞会导致量子比特失去其量子特性。 这个过程称为量子退相干,会导致系统崩溃,并且涉及的粒子越多,发生得越快。

量子计算机需要通过物理隔离来保护量子位免受外部干扰, 让他们保持凉爽 或用精心控制的能量脉冲击打它们。 需要额外的量子比特来纠正潜入系统的错误。

翻译»