序言
在人类历史上,科技意味着人类的思考能力,利用火的能力和使用长矛的能力。
但是随着科技的发展,火和长矛已经被核电厂和核武器替代。
相比较之下人类的思考能力的进步,就显得更加惊人
自20世纪60年代以来 用来增强我们思考能力的机器-计算机的出现,带来了人类信息化的革命。
其性能已经发生指数倍的增长,计算机芯片不仅更小,而且更强大。
但是现在的计算机发展已经接近现代物理上的极限了。晶体管的大小接近原子级别,还不如一个病毒大,再往下发展,就会出现量子效应
所以科学家们开始研究量子计算机了
量子计算机
那么什么是量子计算机呢?它是如何运作的呢?
实际上,量子计算机是你所了解的传统计算机的超高效版本。当使用常规计算机解决问题时,它必须逐个寻找所有可能的答案。
而量子计算机可以同时寻找十亿个可能的答案,在瞬间就可以找到正确的那一个。
那么它到底有多厉害呢?想要了解量子计算机将如何改变你的生活
首先要了解它是如何工作的
今天的计算机采用的是二进制传输,它使用“位”来处理信息,其中每一个位只能以0或1的形式存在,没有其他的
“位”理解起来很简单,它是一种状态或者另外一种状态的表示,就像灯泡打开和关闭一样
在当今的计算机中,"位“通常使用电流脉冲或者电压来表示的
而量子计算机,它使用量子位来处理信息。量子位可以理解为类似“位",但是它可以同时为1和0,也就是拥有第三种状态
量子位
要了解“位”和“量子位”之间的区别是什么?
让我们来画个球体,并给它一个南极和北极,北极代表1,南极代表0。
如果用“位”的话,那么两级只能在整个球体里,使用一次也只能使用其中之一。
如果用一个”量子位“,不仅可以表示0和1。整个球体都可以成为可用的区域,也就是第三种状态,叠加态
使用量子位可以传输更复杂的数据,并允许我们编码更多信息到更小的计算机上
一些最先进的科技公司,比如谷歌已经研究出了量子计算机,叫“无花果”。它用200秒完成的一项计算,全球最强大的超级计算机Summit 要花1万年
量子计算机好处
量子计算机可以彻底改变我们社会的各个方面
比如路径选择,在我们开车导航的时候,传统计算机是要依次计算100种路线,然后选出最优的一条。而量子计算机是同时计算100种路线,瞬间就给出最优路线
在安全领域,它们将成为密码学领域的变革者。主要是因为它们具有增强安全协议的能力,由于这种保护,基于量子技术的通讯设备,可以用来传输医疗和政府记录、国防数据或者其他机密资料,不用担心它们会泄露
同时它能够更快的计算和处理大量信息,可以帮助我们找到治疗疾病的新药,这将加快我们治疗疾病的药物开发,继而带来医学上的变革
量子计算机还会使我们有能力更好的应对气候变化。
现在的天气预报之所以不准,主要是因为传统计算机难以模拟这么复杂的天气情况,需要大量时间来做计算。
有了量子计算以后,全球的天气都可以模拟出来了。我们可以建造更好的模型,去描述我们的大气里正在发生什么,还可以帮助我们扭转气候变化的不利影响。所以天气预报会变得非常快,非常准
量子计算机的厉害之处,还在于人类可以借助量子计算机对宇宙的膨胀,恒星运行轨迹、超远距离恒星之间的波动干扰进行计算。这种程度的计算量是现阶段超级计算机都无法与之比拟的
总之,量子计算机的问世一定会对整个人类的信息计算和数据处理 有着质的提升
量子霸权
看到这里,大家有没有明白点什么?
谁拥有了量子计算机,谁就领先啊,这就是量子霸权。
好在我们中国也将迎头赶上。
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最后附上视频版本: