量子力學目前最大的應用,量子計算機的計算能力有多強?超乎想象

量子力學揭示了粒子具有波動性和不確定性,由兩個同一事件出現的兩個粒子具有鬼魅般的糾纏作用,科學家們已經利用量子糾纏特性,實現了粒子的遠距離傳輸,那離我們人類的遠距離傳送還有多遠呢?目前這項技術還不成熟。但量子力學還會有其他的潛在價值,那就是我們正在研究的並且已經初步實現的量子計算機,它跟我們普通的計算機有什麼區別呢?它的計算能力有多強大?絕對超乎你的現象。

光子遠距離傳輸

量子計算機是怎樣工作的

科學家努利使用新方法試圖去利用量子力學!

量子計算機內部構造

這是一臺量子計算機的內部構造,這些金色黃銅部分製成的精密部分與我們日常生活中所看到的電腦完全不同,但是量子計算機的運算核心仍然使用二進制代碼。

二進制代碼

二進制代碼是一種由0和1也就是比特構成的計算機語言,信息集中最小的單位是比特,而電腦只是簡單的把信息破解成最小的組合,然後非常快速的將他們變換,量子計算機也是使用比特,但是不同於傳統的比特而是可以在任何時候轉換成0或者1,因爲量子是疊加態,它既可以是0也可以是1,量子比特更加具有靈活性。

電子的靈活性

電子混合在一起不停的順時針或者逆時針旋轉,這是量子比特也混合在一起一會表示0一會表示1,因此量子位可以同時完成很多相任務!這意味着我們可以完成之前我們不能想象的計算任務。理論上我們可以用任何東西製造量子比特,比如電子或者原子,量子位處在計算機的核心部位,它是由量子技術製造的超級傳導迴路,可以同時向兩個方向運行。由於量子比特具有如此優秀的多任務工作特點,如果我們能找到使它們集合起來解決問題的方法,那麼我們的計算機能力將會是成倍的增長。

量子計算機爲什麼可以具有如此強大的計算能力

舉個栗子:假如一個人被困在了迷宮裡,他要做的就是儘快找到出路,但問題是岔路太多,死衚衕太多!我們不得不去常識每一條路,儘可能快的找到出路,走過太多的彎路,碰到太多的死衚衕,最後有幸才找到出路,這就是傳統計算機計算的方式!不停的嘗試!儘管他們處理的很快,但是他們一次只能處理一個任務,就像人在迷宮裡一次只能探一條路!

傳統計算機的工作方式

但是如果能在同一時間探索所有的路,那麼找到出口的時間會大幅縮減,而這就是量子計算機的工作方式,既然粒子具有不確定性,它就可以身處在不同的位置,那麼電腦也可以,同時處理大量任務,並且很快得出正確的答案。

量子計算機的工作方式

雖然在我們日常生活中傳統計算機的計算能力已經能滿足要求,但需要處理巨大數據是就顯得力不從心,但一臺幾百個單個原子構成的量子計算機就可以完成任何工作,其核心比一粒沙子還要小。

毫無疑問在利用量子力學方面我們會越做越好,甚至再不遠的將來可以實現人的遠距離傳輸!

大家認爲量子計算機在不遠的將來會普及嗎?遠距離傳輸有沒有實現的可能?歡迎評論留下看法!