量子计算机前途无量,性能超过普通计算机一万倍

圣巴巴拉大学的科学家和工程师使用53量子位计算机 , 能够解决一个被认为无法解决的问题 。一台量子计算机在200秒内解决了模拟叠加态的问题 , 而普通计算机需要1万年才能做到这一点 。因此 , 量子计算机的速度提高了1.5万亿倍 , 同时展示了实际应用的可能性 。
为了研究 , 我们使用了具有53个量子位的GoogleSycamore量子计算机 。
【量子计算机前途无量,性能超过普通计算机一万倍】

量子计算机前途无量,性能超过普通计算机一万倍

文章插图
在研究过程中 , 进行了特定的计算 , 旨在评估量子电路方案与所需状态的对应关系 , 为此需要在200秒内对电路进行一百万次评估-在量子系统失去其可控状态 。在普通计算机上 , 这个任务是通过矩阵乘法来完成的 , 这是一个非常耗费资源的计算过程 。
为了与传统计算机进行比较 , 研究人员使用了一种称为交叉熵基准的新技术 。它允许您将量子电路的结果与经典计算机上相应的理想概率计算模型进行比较 。
尽管该实验主要致力于展示量子计算机与传统计算机的能力 , 但该研究也产生了有用的实际结果 。一组研究人员为量子计算机创建了一个复杂的控制系统 。它在几微秒内使用指向每个量子位的数十个激光脉冲来准备叠加态 。该系统通过创建和重复53个量子位的复杂量子态 , 证明了其可靠运行的能力 。
这允许您创建一个快速的量子随机数生成器 。与传统的生成器不同 , 量子生成一串随机位的速度如此之快 , 以至于那些试图破解系统的人根本没有时间解析和破解加密的密码 。量子计算机的这种使用可以保证几乎绝对保护加密数据免受没有特殊设备和物理访问通信线路的入侵者的侵害 。
此外 , 在圣巴巴拉大学研发了二十年的量子计算机 , 在不久的将来可以用来解决复杂的机器学习问题 , 模拟量子力学的各种现象 , 进行化学、材料科学等等