贝内特和其他人意识到 ， 在量子现象的帮助下 ， 可以有效地执行几种耗时甚至不可能的计算 。 量子计算机会将信息存储在所谓的量子比特 ， 也就是量子位中 。 量子比特可以以1和0叠加的形式存在 ， 并且可以使用量子纠缠和量子干涉来找到指数级大数据计算的解决方案 。 但是目前还难以比较量子计算机相比于经典计算机到底有多大的计算优势 ， 但粗略地说 ， 只有几百个量子比特的量子计算机能够同时执行的计算量要比已知宇宙中的原子数量更多 。
1981年夏 ， IBM和麻省理工学院组织了一次名为计算物理第一次会议（First Conference on the Physics of Computation）的里程碑式活动 。 会议在距离麻省理工学院校园不远的法国风格大厦Endicott House召开 。
从贝内特与会期间的一张照片中可以看出 ， 计算科学和量子物理史上最有影响力的几位大人物悉数出席了此次会议 。 其中包括开发第一台可编程计算机的康拉德?楚泽（Konrad Zuse）以及量子理论的主要贡献者理查德?菲利普斯?费曼（Richard Phillips Feynman） 。 费曼在会上发表了主题演讲 ， 其中提到了使用量子效应进行计算的想法 。 “对量子信息理论的发展帮助最大的就是费曼 ， ”贝内特告诉我 ， “他说 ， ’自然是量子的 ， 该死的！所以如果我们想模拟它 ， 我们需要一台量子计算机 。 ’”
IBM的量子计算机 ， 也是现存最有前途的计算机 ， 就位于贝内特办公室下面的的大厅里 。 该机器被用于创建和操纵量子计算机中的基本元素：存储信息的量子比特 。
梦想与现实之间的差距
IBM的量子计算机利用了超导材料中发生的量子现象 。 例如 ， 有时超导材料中的电子会同时进行顺时针和逆时针的移动 ， 这就是量子现象 。 IBM的量子计算机使用了超导电路 ， 其中两个不同的电磁能量状态组成量子比特 。
超导方法具有关键优势 。 其中的硬件可以使用现有的完善制造方法制造出来 ， 并且能够通过传统的计算机来控制整个系统 。 超导电路中的量子比特比单个光子或离子更容易操作 ， 也没有那么敏感 。
IBM将量子计算机连接至云端
在IBM的量子实验室里 ， 工程师们正在研究一个具有50个量子位的计算机 。 你可以在一台普通的计算机上运行简单的量子计算机模拟系统 ， 但是不可能模拟多达50个量子比特 。 这意味着IBM理论上正在接近量子计算机可以解决传统计算机无法解决的问题奇点：换句话说 ， 也就是量子霸权 。
但正如IBM的研究人员告诉你的 ， 量子霸权是一个难以捉摸的概念 。 你需要50个量子比特全部正常运行才能够起作用 ， 而实际上量子计算机却被需要纠正的错误所困扰 。 在任何时间长度内维持量子比特得状态都非常困难;他们倾向于“退货” ， 或者失去其微妙的量子特性 ， 就像烟圈会在最轻微的气流中散开一样 。 而量子比特位越多就越发困难 。
“如果你有50或100个量子比特可以正常运行 ， 又能够实现完全纠错 ， 那么你就可以进行前所未有的计算 ， 任何传统计算机都无法复制的计算 ， ”耶鲁大学教授、Quantum Circuits公司的创始人罗伯特舍尔科普夫（Robert Schoelkopf）表示 ， “量子计算的另一个问题在于 ， 它出错的方式简直是指数级的 。 ”
另一个值得注意的问题是 ， 即使是堪称完美的量子计算机作用也并不明显 。 它并不会简单地加快任务处理速度;事实上 ， 对于许多计算来说 ， 量子计算机的执行速度比传统机器还要慢 。 迄今为止 ， 只有少数特别设计的算法在量子计算机中具有显著优势 。 即使对于这些算法来讲 ， 优势也往往是短暂的 。 最著名的量子算法是由彼得舒尔（Peter Shor）在麻省理工学院开发的关于计算蒸熟质因数分解问题的算法 。 许多常见的密码方案都依赖于传统计算机难以实现的现实 。 但是密码学可以进行自适应调整 ， 创造出不依赖于因数分解的新型加密代码 。
推荐阅读
- 计算机应用技术和计算机网络技术的区别 计算机应用技术和计算机网络技术有什么不同
- 黎明就要来到初一作文
- 这波我的是什么意思 我的是什么意思
- 什么是什么造句一年级简单的 什么就是什么
- 法医学就业方向及前景 法医学就业方向及前景是什么
- 老师辛苦一学期了，学生的暑假学习，就交给我们吧！
- 惊叹！只用200秒，它就能完成超算6亿年的计算量
- 中国学者首次实现基于无人机的量子纠缠分发
- 眼看就要撞船了人们怎么能不紧张呢改为陈述句 眼看就要撞船了人们怎么能不紧张呢改为陈述句是什么
- 穿衣进阶：小肚腩甩不掉，那就先这样穿