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谷歌开启量子计算“hello world”时代!费曼预言将成真

2019年10月27日 15:14来源:未知手机版

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原标题:谷歌开启量子计算“hello world”时代!费曼预言将成真 来源:新智元

新智元报道

来源:techcrunch

编辑:张佳、大明

【新智元导读】量子计算真的存在吗?谷歌已经通过研究不仅证明了所谓的“量子霸权”,而且还证明了这仅仅是个开始,量子计算机最终将具备的能力是无法估量的。想要搞懂量子计算,我们先从计算机先驱艾伦·图灵和物理学先驱理查德·费曼讲起。来新智元 AI 朋友圈与AI大咖一起讨论吧~

量子计算真的存在吗?几十年来,这个领域一直困扰着一个基本的不确定因素,即它最终是否是徒劳?但是谷歌已经通过研究不仅证明了所谓的“量子霸权”,而且还证明了这仅仅是量子计算机最终将具备的能力的开端。

所有迹象表明,这是计算中的重要一点,但从许多方面来看,它也是深奥的和技术性的。然而,想想在60年代,用电子晶体管制造计算机的决定似乎也很深奥。但这是整个信息时代的催化剂。

我们大多数人都未能有幸参与该决定,或者不明白为什么这个决定在当时如此重要。但我们现在能来到这里是很幸运的,不过想要理解需要一些解释。我们就从计算机先驱艾伦·图灵和物理学先驱理查德·费曼讲起。

理查德·费曼:经典计算机不足以完成这项任务

在第二次世界大战期间和之后,图灵和他那代人所设想的通用计算机得以实现,从真空管到手工制造的晶体管,再到如今的密集芯片,随之发展出一种计算理念,本质上是说:如果它可以用数字表示,我们就可以模拟它。

这意味着云的形成、对象识别、语音合成、3D几何、复杂的数学——只要有足够的计算能力,这一切就可以在已成为标准的标准处理器-RAM存储机器上完成。

但是也有例外。尽管有些像数学悖论这样晦涩难懂的东西,但随着量子物理学领域的发展,这些都有可能被解决。费曼是在80年代初提出的,如果你想模拟一个量子系统,则需要一个量子系统来完成。

“我对所有经典理论的分析都不满意,因为自然不是经典的,如果你想模拟自然,你最好把它变成量子力学,”费曼以他独特的方式总结道。他认为其他人所说的经典计算机不足以完成这项任务。

事实证明,理查德·费曼做出了正确的选择。

理查德·费曼

问题是,当时根本没有量子计算机,也没有人知道如何制造。是不是有了足够的普通计算能力,我们就可以将自然模拟到最小,最怪异的水平?

还是由于某些类型的问题而使你陷入困境,比如你可以将地球上的每台计算机都投入到一项任务中,而进度条在一百万年内只会向前移动一个百分点。

而且,如果是这样的话,是否有可能创建一台可以在合理的时间内解决该问题的计算机?

为了证明费曼是正确的,你必须回答所有这些问题。你必须证明,存在一个不仅对普通计算机来说很困难的问题,而且即使在令人难以置信的功率水平上,也不可能解决这些问题。而且,你不仅需要进行理论分析,还必须创建一台确实可以解决相同问题的新计算机。

这样一来,你不仅可以证明理论,还可以开辟一个全新的解决问题的理论,一个可以检验的理论。这将是一个全新的计算领域首次成功打出“hello>

量子计算与经典计算

一台量子计算机

关于量子计算与经典计算的区别,已经有很多著作,但是这里有一些基础知识需要提及。

经典计算机是围绕晶体管构建的,这些晶体管通过保持或释放电荷来表示1或0。通过将这些晶体管连接在一起形成更复杂的结构,它们可以表示数据,或者通过逻辑门(例如AND和NOR)对数据进行转换和组合。有了几十年来发展起来的数字计算机特有的复杂语言,我们可以让它们做各种有趣的事情。

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