量子计算机的最小单元叫量子比特,它可以既开又关。
同时处在 0和 1的叠加态上。
两个量子比特纠缠在一起,就能同时有 4种状态。
量子的数量每增加一个,状态就会翻一倍。
当几百个量子比特一起运行的时候,一次运行的状态数就比可观测宇宙里的原子还多了。
所以量子计算机的运用场景就很多了。
比如药物研发。
要知道一个蛋白质分子里就有几千个原子,每一个都按量子力学的规律运动。
普通的计算机想要模拟它们的行为,就算算到地球爆炸也算不完。
但量子计算机就不一样了,它本身就是量子,用量子模拟量子,天然匹配。
然後就是密码
普通的计算机要分解一个 300位的大数,就要算 15万年。
而量子计算机用肖尔算法的话,理论上只要一秒锺。
除此之外,还有新材料的设计、金融风控的优化、气象模拟,量子计算机都能用得到。
说白了,它其实有点类似於李东自己的思维沙盘。
至於量子计算机这个概念,是费曼在 1981年提出的。
他认为自然界本身就是量子构成的,那想搞明白这个世界,那就该去造一台量子计算机。
几年後,多伊奇把他的这个概念变成了一张图纸。
量子计算机也在理论上被证明了可行。
再後来,就是大家都知道的肖尔算法了。
从那以後,量子计算机这条路上,就从来不缺少前行的人。
但这些人走了将近 40年,也没能造出一台真正可以干活的量子计算机。
不管是谷歌的悬铃木还是华夏的九章以及後面的祖冲之号。
他们都只是原型机。
这些原型机只能在特定的测试任务上碾压超级计算机,它们没办法做到普适性。
至於原因,那是出在量子比特身上。
因为叠加态是非常脆弱的,温度稍微有一丝的波动,或者有一个多余的电磁脉冲,甚至材料里的一个原子级别的缺陷,都可以让叠加态坍塌。
这样量子信息也就会随之丢失。
这个过程叫做退相干。
所以为了对抗退相干,就需要用大量的物理量子比特去保护少量的逻辑量子比特。
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