我們與上帝有多遠(yuǎn)？一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)就夠了

其實(shí)，量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算原理和薛定諤的貓是一樣的，利用的都是“量子疊加態(tài)”。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中，每個(gè)數(shù)位（即比特，bit）只能在存儲(chǔ)0或1這兩種狀態(tài)中二選一，而量子計(jì)算機(jī)利用量子疊加態(tài)，每個(gè)量子比特（qubit）可以同時(shí)處于0和1這兩種狀態(tài)之中。一個(gè)量子比特序列可以同時(shí)表達(dá)由0和1構(gòu)成的所有可能組合，這意味著計(jì)算機(jī)能同時(shí)嘗試所有可能的解，以遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的速度進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。知道你們也理解不了，所以蝌蚪君決定：

想像一下，你被要求5分鐘內(nèi)在國(guó)會(huì)圖書(shū)館某一本書(shū)的某頁(yè)上找到一個(gè)大寫字母“X”，這幾乎是不可能的，因?yàn)槟抢镉?000萬(wàn)冊(cè)書(shū)。但是如果你處于5000萬(wàn)個(gè)平行現(xiàn)實(shí)中，每個(gè)現(xiàn)實(shí)都可以查看不同的書(shū)籍，你肯定能在其中某個(gè)現(xiàn)實(shí)中找到這個(gè)“X”。在這個(gè)假設(shè)中，普通計(jì)算機(jī)就是像瘋子一樣的那個(gè)你，需要5分鐘內(nèi)找遍盡可能多的書(shū)。而量子計(jì)算機(jī)卻能將你復(fù)制出5000萬(wàn)個(gè)，每個(gè)只需翻找一本書(shū)即可。

這段話并不是我說(shuō)的，而是量子計(jì)算機(jī)公司D-Wave聯(lián)合創(chuàng)始人埃里克·勒迪辛斯基（Eric Ladizinsky）說(shuō)的。谷歌和NASA聯(lián)合研究的量子計(jì)算機(jī)，其實(shí)就是從這個(gè)“D波”公司購(gòu)買的，真身長(zhǎng)這樣?

既然量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)研制成功，那為什么現(xiàn)在還沒(méi)有普及呢？因?yàn)�，它的運(yùn)行條件實(shí)在是太苛刻了！

要真空環(huán)境

要絕對(duì)零度

要磁場(chǎng)保護(hù)

量子力學(xué)是研究微觀尺度的科學(xué)，要想控制計(jì)算機(jī)的量子位，其實(shí)就是需要操縱單個(gè)原子，因此條件是非常苛刻。原子在常溫下的速度高達(dá)到數(shù)百米每秒，只有讓原子保持在極低的溫度狀態(tài)，才能受控制。所以“D波”公司的量子計(jì)算機(jī)D-Wave 2X，處理器溫度一直穩(wěn)定在-273℃，只比宇宙絕對(duì)零度高0.015℃而已。除此之外，量子計(jì)算機(jī)還要放到比地球磁場(chǎng)弱50000倍（基本相當(dāng)于沒(méi)有磁場(chǎng)）、大氣壓比地球小100億倍（基本相當(dāng)于真空）的環(huán)境中，以保持量子態(tài)的穩(wěn)定。

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