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量子跃进

作者:苏肮    发布时间:2017-03-19 08:05:01    

科学家表示,量子计算的时代已经开始认真他们第一次制造了一台量子计算机,能够以超级计算机无法实现的方式执行任务传统计算机的位只能存在两种状态,0或1.在量子计算机中,位(或“量子位”)可以是质子的自旋态,例如,它们作为两者的“叠加”存在 0和1直到进行测量(“唤醒量子咖啡”,新科学家,1997年3月15日,第28页)这允许量子计算机同时通过数学问题探索不同的路线理论上,他们可以快速执行一些任务,例如分解大量数据和破解巧妙的加密代码,这将需要传统的超级计算机年新泽西州AT&T贝尔实验室的物理学家Lov Grover去年展示了量子计算机如何“猜测”某个范围内的选定数字这个任务类似于一个“更高/更低”的游戏 - 通过反复询问你猜的那个是太高还是太低来回到一个数字上反复提问将是经典计算机所能做到的但Grover表明,量子计算机可以在一次尝试中对数字进行神圣分配,就像将所有问题都包含在量子比特状态中一样剑桥麻省理工学院的物理学家Norm Margolus说:“当你从计算机中只拿出一点时,你就可以以某种方式做到这一点,这很有意思和令人惊讶”现在,位于圣何塞的IBM Almaden研究中心和麻省理工学院的Neil Gershenfeld的Isaac Chuang制作了一台量子计算机,该计算机通过Grover的另一种算法工作,回答了关于四个数字中的一个的两个问题问题类似于询问数字1,2,3和4中的哪一个是奇数且大于2.在最新一期的“物理评论快报”(第80卷,第3408页)中,研究人员描述了他们如何使用氯原子中的碳原子和氢原子为两个量子位两个原子核都具有自旋0和自旋1状态,给出了同时存在的四种组合:00,01,11和10.利用磁场和无线电波,研究人员操纵原子的旋转,使它们跳起对应于算法的核夹具逻辑计算的正确答案来自于自旋状态的测量“扼杀”那些与目标状态不匹配的状态 Chuang和他的同事从那时起就开始研究其他量子算法,例如“Deutsch-Jozsa”算法,这种算法比传统计算机更快地发现数学函数的某些属性尽管破解代码还需要几年的时间,但Grover表示新工作证明量子计算机不再只是一个想法 “这是一项了不起的成就,”他说 “他们已经证明量子计算不仅可以用铅笔和纸张,而且可以在实验室中使用”更多关于这些主题:

 

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