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| 本文作者： 劉子榆 | 2016-11-21 18:27 |
量子計算機能夠處理當前數(shù)字計算機無法駕馭的復雜任務
據(jù)《紐約時報》報道，微軟現(xiàn)在要花大量資金和資源來研究量子計算機。
量子計算機是一種遵循量子力學規(guī)律，進行高速運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。因為它使用的是可重疊的量子單位比特，在處理數(shù)據(jù)時可讓 0 和 1 同時出現(xiàn)，因此它的優(yōu)勢也十分明顯：處理速度驚人，比傳統(tǒng)計算機快數(shù)十億倍。對此雷鋒網(wǎng)做過許多詳細的科普報道，在此不多贅述。
不過人們看到的量子計算機，往往只是存在于科幻小說中。隨著科技的不斷發(fā)展，它正一步步地走向我們的生活。雷鋒網(wǎng)曾報道過全球首個量子計算機橋的出現(xiàn)，而如果未來量子計算機能廣泛投入使用，許多行業(yè)都會受到顛覆，比如藥理學、人工智能等。
微軟相信，公司離“開發(fā)基本量子建造塊”的目標已經(jīng)足夠接近，該公司的工程經(jīng)理 Todd Holmdahl 表示，“目前，微軟已經(jīng)能夠設計出基本量子比特構件單元，做好了開發(fā)出一臺完整量子計算機的準備。”
想開發(fā)出能夠實際投入使用的量子計算機，研究人員面臨不小的挑戰(zhàn)，而微軟的入局方式與競爭對手有些不同。該公司的方法是以“任意子（anyons）”作為基礎。“任意子”是一種以 2D 形式存在的粒子，可用于構建超級計算機的模塊并激發(fā)亞原子的物理屬性。
讓量子計算機執(zhí)行實用的計算是否有可能？對這一問題，物理學家和計算機科學家們存在爭議。在一些研究項目中，研究人員試圖用不同的材料設計創(chuàng)建量子。微軟選擇的是拓撲量子計算。今年有三位科學家獲得諾貝爾物理學獎，他們認為粒子或許能以 2D 形式存在，而微軟的方法正是以此作為基礎。
“將半導體與超導體結合在一起，這就是我們的秘訣。”研發(fā)團隊表示。微軟最近已經(jīng)在控制可被用于形成量子比特的材料領域取得了實質性進展， 距離將量子計算溫度控制在絕對零度的目標非常接近。
事實上，早在 2005 年微軟就已經(jīng)開始鉆研量子計算技術。在當時微軟還悄悄成立了 “Station Q” 實驗室，負責人是數(shù)字家 Michael Freedman。如今微軟已經(jīng)決心跳出純學術研究，計劃斥巨額資源開發(fā)量子計算機的原型產(chǎn)品，與 IBM 和谷歌等科技巨頭一同分這杯羹。
不過，目前能夠超越數(shù)字計算機的算法還相當少。從早期著名的肖爾算法（Shor's algorithm）中我們或許能看到了一絲希望——未來量子計算可以被用于破解密碼。一旦這項研究實現(xiàn)，不僅整個物理界會發(fā)生劇變，人們的生活也會產(chǎn)生翻天覆地的變化——現(xiàn)代電子商務的密碼將不會被破解，我們可以通過量子計算機以更快的速度搜索數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行機器學習算法。這也將成為計算機視覺和語音識別技術的重大利好。
via nytimes
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