科学家称量子计算机速度存在理论上限

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北京时间1月19日消息据国外媒体报道,过去200年间,标准计算机补救器的带宽不断提升。但近年来,这项技术的局限逐渐开始英文英文显露:芯片可能无法做得更小,元件也无法排得常抓,刚刚就会因重叠而短路。可能各大公司想继续提高计算机带宽,就时需做出一些改变。

量子物理可谓是未来的一大希望。量子计算机的带宽预计将远超信息时代的任何创造发名。但一项近期研究显示,量子计算机自身同样位于局限,并提出了一些突破什么局限的最好的办法。

理解的局限

在物理学家看来,人类生活在所谓的“经典”世界中。大多数人仅称之为“世界”,并凭着本能理解物理问提报告 。比如将球抛向空中,它都会沿着抛物线轨迹落地。就有无在更繁复的情況下,当当当我们歌词 歌词 对物体运作的原理依然一知半解。大多数人只知道汽车通过内燃机燃烧汽油产生能量,刚刚通过齿轮与轴承转动轮胎,使汽车向前行进。

按照经典物理学法则,上述过程必然位于理论局限,但你是什么 上限高得难以企及。类似,当当当我们歌词 歌词 知道汽车永远无法超越光速。无论地球上有几个燃料,也无论路有多长、建造工艺有多强,车速甚至连光速的十分之一都达都可以 。

人类永远无法达到实际的物理上限,但什么上限的确位于,并都时需通过研究计算出来。不过,研究人员最近隐隐约约地意识到,我其实量子物理也位于局限,但却别问我怎么可以将其运用到真实世界中。

海森堡不选用性原理

物理学家认为量子理论最早提出于1927年。当时德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)发现,经典物理学对极小的物体(即单个原子级别)不必适用。类似,可能把另一另一个球抛向空中,很容易判断球位于位置和运动带宽。但海森堡指出,对原子和亚原子粒子而言,这是行不通的。观察者要么都可以可以 看一遍它的位置,要么都可以可以 判断它的运动带宽,但无法一同获得两项信息。

意识到你是什么 点令人颇为不安。自从海森堡解释了你是什么 概念,爱因斯坦和一些科学家就感到十分不快。要知道,你是什么 “量子不选用性”不必由测量设备或工程缺乏意味,什么都和当当当我们歌词 歌词 大脑的运作最好的办法有关。当当当我们歌词 歌词 可能习惯了“经典世界”的运作规律,刚刚“量子世界”的物理机制难免超出了当当当我们歌词 歌词 的接受范围。

进入量子世界

在量子世界中,可能另一另一个物体从某处运动到另一处,研究人员无法选用它失去和到达的具体时刻。你是什么 物理局限意味探测位于轻微带宽。刚刚无论运动时间多短,当当当我们歌词 歌词 都会稍过一会儿可以探测到你是什么 变化。(这里所说的时间极为短暂,都可以可以 一秒的1015分之一,但这期间可进行数万亿次计算机运算。)

而你是什么 带宽无疑大大降低了量子计算机可能达到的运算带宽,刚刚被当当当我们歌词 歌词 称为“量子带宽限制”。

过去几年的研究显示,在不同条件下,量子带宽限制也会有所不同,如使用不类似型的材料、采用不同的磁场和电场等。情況改变时,量子带宽限制有都会稍高一些,有时则会稍低一些。

令人吃惊的是,科学家发现一些意想都可以 的因素有无能助 提高运算带宽,且常常与直觉相悖。

为理解你是什么 情況,当当当我们歌词 歌词 都想象另一另一个粒子在水中的运动过程。在水中穿过时,粒子会将水分子推开。事先,水分子会立即回到原有位置,没留下任何粒子穿过的痕迹。

再想象一下粒子从蜂蜜中穿过的情景。蜂蜜比水粘稠得多,质地更厚重,流动得更快,刚刚在粒子穿事先,蜂蜜分子要花更长时间可以回到原处。但在量子世界中,蜂蜜回流都会产生压力,推动粒子向前运行。这就使得粒子的实际运动带宽与观察者预期的稍有不同。

设计量子计算机

随着研究人员对量子带宽限制的理解愈发深入,量子计算机补救器的设计也自然会受其影响。就像此前的工程师设法缩小晶体管体积、将它们紧密排布在传统计算机芯片上一样,科学家时需进一步创新,可以使量子计算机系统达到最快,尽可能接近带宽上限。

研究人员还有什么都工作要做。目前,当当当我们歌词 歌词 还不清楚量子带宽限制有无高得难以企及,就像汽车永远达都可以 光速一样。当当当我们歌词 歌词 对环境中的意外因素对量子运动的加速原理什么都甚明白(比如上文列举的蜂蜜)。随着以量子物理为基础的技术愈发普遍,当当当我们歌词 歌词 时需找出量子物理的真正局限,从而最大化地利用手头掌握的知识。

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