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    [資訊]量子計算機的性能何時能超越傳統計算機? [復制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發表于: 2019-06-12
    關鍵詞: 量子
    傳統計算機性能的提升面臨挑戰,光子計算、量子計算、生物計算等新的技術都引發了業界關注。量子計算被認為能夠解決傳統計算不能解決的問題,但目前量子計算面臨諸多挑戰,性能還未超越傳統計算機。從實踐者的角度看,量子計算的部署至少還需要幾年時間。 A-*y[/  
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    到目前為止,提到量子計算大部分人都會認為這是一種革命性的技術,它利用量子力學的奇特特性更快解決問題,甚至解決普通計算機無法解決的問題。這些問題從數學到零售業,從物理到金融。如果率先掌握量子技術,將有利于提升國家的競爭力。 lv!8)GX|  
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    量子計算的前景在20世紀80年代首次得到認可,但至今仍未實現。量子計算機難以設計、建造和編程。其中,相干性、量子損失是巨大的挑戰,這對量子計算機的運營至關重要,這可能會導致重要程序在運營之前系統就崩潰。 %yPjPUHy  
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    目前全球有許多巨頭都參與了量子計算的競爭,國外的IBM、谷歌、英特爾,國內阿里、華為都取得了不同程度的進展,學術界以及國家實驗室也有量子計算的相關研究。 6QM$aLLP?  
    雖然IBM,谷歌和IonQ正在測試50 、72甚至-160量子位的設備,但每增加一個量子位就會使機器復雜程度增加兩倍,在這些量子位有限的系統中,研究人員只能在量子衰減之前執行少量量子操作或“門”。太多的量子比特會使系統崩潰。 'd[email protected]  
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    不僅如此,建造和操作量子計算機的每一步都很難,與傳統的芯片不同,要么用激光捕獲單個原子,要么用激光器來制造。這通常需要將處理器保持在幾乎絕對零度,控制這個系統被證明非常困難,電磁脈沖的設計必須完美設計,因為來自外部環境的一小部分能量可能導致量子比特衰減。 des.TSZ  
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    由振動、溫度波動、電磁波還有其他外部環境的相互作用引起的這種相干性(稱為退相干)的損失最終破壞了量子的奇異特性。鑒于目前普遍存在的退相干和其他問題,當代量子計算機不太可能返回完全正確的答案,即使運行的時間比較短。 {!>'# F^e  
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    雖然技術和架構的競爭正在解決這些問題,但現有的硬件平臺不能保持一致性并提供大規模量子計算所需的強大糾錯能力。或許,幾年之后可能會取得突破。 )K!!Zq3;|  
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    與此同時,這個價值數十億美元的問題是,在完成普及的計算方式之前,我們如何從一臺不可靠的計算機中獲得有用的結果? ?*L{xNC#  
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    答案是,工業界、學術界和國家實驗室的研究人員都在尋求減少錯誤的方法。一種方法是基于各種噪聲大小的計算結果來猜測無差錯計算的結果。另一種完全不同的方法是,混合量子經典算法,只在量子計算機上運行程序中最關鍵的部分,大部分程序運行在更穩定的經典計算機上。事實證明,這些策略和其他策略對于應對當今量子計算機的干擾問題非常有用。 J;*2[o.N  
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