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一个直立的火柴盒量子计算机永远不会成功?但是马拉松比赛是在10分钟后开始的

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    图片来源:Pixabay来源:科学研究界拥有比普通电脑强大数十倍或数百倍的量子电脑。它是一个吸引众多科技公司、大型学术团体乃至中国政府的研发热点。然而,希伯来大学的数学家、耶鲁大学的数学和计算机科学兼职教授吉尔·卡莱说,由于量子力学基本原理的局限性,现有的主流技术无法使量子计算机成功地应用于实践。这一观点引起了业内人士的激烈争论。这也让我们开始思考:在竞争的轨道上,谁能最终实现超越普通计算机的“量子霸权”?在法瑞边境,大型强子对撞机(LHC)正在地下睡觉。在接下来的几年里,世界上最大的粒子加速器将得到升级,增强的功能将导致更大的数据流——可能达到高能物理领域前所未有的数量级。在2018年12月关闭之前,大型强子对撞机每秒可产生约300GB的数据,一年内累计高达25petabytes(pb)。1 PB=1024 TB。换句话说,一个人听同样大小的MP3歌曲需要5万年的时间。当大型强子对撞机升级完成后,欧洲核研究组织(CERN)的科学家必须拥有比目前处理结果数据多50到100倍的计算机能力。未来的圆形对撞机(FCC)仍处于蓝图阶段,其尺寸是大型强子对撞机的4倍,强度是大型强子对撞机的10倍,并将生成难以想象的数据量——至少是大型强子对撞机的两倍。为了不被一步步逼近的数据洪水淹没,CERN的一些成员开始关注量子计算的新兴领域。在大型强子对撞机探索的自然规律的驱动下,量子计算机将有可能在很短的时间内处理大量的数据。更重要的是,量子计算机和大型强子对撞机是“语言连接”的——量子力学是它们共同的基石。问题是目前我们只有量子计算的理论原型,没有人确定我们能建立一个真正可靠的量子计算装置。量子计算机,无论是Apple Watch还是拥有卓越计算能力的超级计算机,都依赖于微型硅晶体管,通过类似于“开”和“关”的状态转换对数据进行编码。每个电路只有两种状态—二进制代码中的1(开)或0(关);计算机控制电路中的电压来转换“开”和“关”状态并完成编码。然而,量子计算机并不局限于这种“非1-0”存储操作。它的存储器由量子比特组成。量子比特可以是“1和0”,这意味着量子计算机可以叠加所有可能的0和1的组合--“1”和“0”状态。对于欧洲核子研究中心来说,量子计算机可以帮助他们在大爆炸的几分钟内了解早期宇宙的演化。物理学家们相信,在大爆炸之后,宇宙就是一盆“汤”,以一种特殊的状态,炖煮着被称为夸克和胶子的亚原子粒子。为了了解夸克胶子等离子体是如何演变成今天宇宙的样子的,研究人员在幼年时模拟了宇宙的状态,然后用多次碰撞实验在大型强子对撞机上测试了模型。由于量子计算中的碰撞粒子和大强子对撞粒子受相同的物质定律的控制,利用量子计算机模拟可以得到更精确的实验模型。图片来源:未来主义马拉松超越了基础科学研究,银行、制药公司和政府也在苦苦等待,因为量子计算机可以提供比传统计算机多几十倍甚至数百倍的能量。不仅是谷歌、IBM、微软和英特尔,还有一些初创企业、学术界甚至中国政府都参与了量子计算机研发的竞争。“竞赛”投入了大量资金:2018年10月,欧盟承诺在未来十年为5000多名欧洲量子技术研究人员提供超过10亿美元的资金。与此同时,风险投资家在2018年仅一年内就向量子计算公司投资了约2.5亿美元。悉尼大学微软量子实验室负责人大卫·雷利评论道:“这是一场马拉松,我们只跑了10分钟。”尽管量子计算和媒体对最新发布的量子比特记录的报道一直在炒作,但没有一个研究团队达到甚至接近第一个里程碑。f量子计算研究-“量子至上”。这意味着量子计算机的性能比经典的CO更好。

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