好了,下面就该量子计算机闪亮登场了,我们来看看它是怎么配钥匙的。我们还是以这个只有两个齿孔的锁为例,我们不知道能打开锁的到底是这4把钥匙中的哪一把。
量子计算机配钥匙的工具就用到了量子纠缠。现在,我们制造出两个纠缠的量子,每一个量子都有两种自旋态,要么是上自旋,我用1表示,要么是下自旋,我用0表示。这样一来,这两个纠缠的量子就有4种可能性:11,10,01,00。你看,这不就相当于对应了这把锁的4种可能性吗?
纠缠的量子有一个最神奇的地方,我们之前已经介绍过,它们可以同时处于4种状态中,就好像这两个纠缠的量子就是4种不同钥匙的叠加态。
这时候,你用这把特殊的量子钥匙去开锁,那么其中必有一种状态是能打开锁的。这就好像你有了一把万能钥匙,不管这把锁是4种中的哪一种,你总有与之对应的钥匙形状。假如现在齿孔的数量增加到3个,那么量子计算机要做的就是设法制造出3个纠缠的量子。只要能让3个量子纠缠起来,那么依然是一次性成功,不需要去试。
量子计算机配钥匙(www.xing528.com)
所以,讲到这里你可能明白了,决定量子计算机运算速度的关键是我们能将多少个量子给纠缠起来。现在的世界纪录是我国创造的,中国科技大学的科研团队实现了6个光量子的纠缠。由于每个光量子都同时存在3种状态,因此,它相当于有18个两种状态的量子纠缠。如果还用量子钥匙的比喻,那么,这就相当于它让262144把不同的钥匙处在了叠加态,可以在一瞬间就打开有18个齿孔的锁。如果让普通的电子计算机来开锁,那么,运气不好的话,就要试20多万次才能把锁打开。
现在,我国的科学家们在量子计算机的研究上已经处在了世界领先地位,他们还在不断冲击更多数量的量子纠缠。量子通信专家潘建伟教授说,假如我们能同时操纵数百个纠缠的量子,那么这台量子计算机对特定问题的运算能力,将是全世界所有计算机运算总和的100万倍。
量子计算机是不是很厉害呢?那么,量子计算机有一些什么样的实际用途呢?
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