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秒的量子计算-量子计算200秒

量子计算 11个月前 (05-16) 103

文章信息一览：

1、被称为人类科技的极限的量子计算机,计算速度有多快?
2、量子计算:后摩尔时代计算能力提升的解决方案
3、量子计算10量子位自旋寄存器存储量子信息长达75秒
4、24比特量子计算机多快

被称为人类科技的极限的量子计算机,计算速度有多快?

量子计算机的运算速度是传统计算机无法比拟的。根据理论预测，量子计算机能够以惊人的速度解决复杂问题。例如，在GHz时钟频率下，一个具备亿亿亿变量求解能力的量子计算机预计仅需10秒钟即可完成任务。量子计算机的潜力巨大，一个拥有100个光子的设备每秒可执行高达1万亿次的运算。

量子计算机运行速度已达10个比特，也就是每次能做出***次运算，随着量子计算机的进一步研发，速度会更快。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

（图片来源网络，侵删）

根据理论预计，求解一个亿亿亿变量的线性方程组，利用GHz时钟频率的量子计算机将只需要10秒钟的计算时间。拥有100个光子的量子计算设备每秒钟的运算能力可高达1万亿次。量子计算机是通过量子分裂式、量子修补式来进行一系列的大规模高精确度的运算的。其浮点运算性能是普通家用电脑的CPU所无法比拟的。

每秒运算高达一万亿次。光量子计算机的现实意义是可解决传统计算机无法处理的问题。潘建伟教授对此表示，光量子计算机可实现的算法称为「玻色取样」，这是在经典计算机上很难有效求解的。如果要将两者作对比的话，利用万亿次经典计算机分解300位的大数，需150，000年，而万亿次量子计算机只需1秒即可出结果。

每秒1万亿次。如果传统计算机的速度是自行车，24比特量子计算机的速度就好比飞机，24比特量子计算机的运算速度是每秒运算高达1万亿次。24比特量子计算能够直接计算并提取出相应信息，相当于一个拥有2的N次方双手，可以同时做2的N次方双手可以做的事情。

（图片来源网络，侵删）

因为量子的计算速度和可控量子数n有关，大概是乘方的关系2∧n（2的n次方）。但是目前这个可操控数还比较低，大概不到20。而电子计算机现在很成熟，超大规模集成电路上，一块指甲盖大小的面积就可以有几亿个元件。现在家用电脑的运算速度大概是每秒5×10∧9次，超级计算机是39亿亿次。

量子计算:后摩尔时代计算能力提升的解决方案

年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出量子计算机构想。作为信息科技“后摩尔时代”一种新型计算范式，量子计算在原理上具有超快并行计算能力，可通过特定算法产生超越传统计算机的算力，解决重大经济社会问题。

然而，尽管谷歌在两年前就宣称已经达到这一里程碑，但量子优越性的实现并没有解决一个经典计算机不可能解决的实际问题，且IBM和其他公司很快表明，可以通过对经典计算机进行调整来抵消谷歌量子计算系统的一些所谓优势。

因此，未来算力发展将会迎来以下机遇：超级计算机：随着技术的提升，超级计算机的算力将会越来越强大，可以处理更加复杂的人工智能问题。量子计算：量子计算是一种全新的计算方式，它利用量子比特而非传统的经典比特进行计算，因此具有比传统计算机更快的计算速度。

张辉认为，真正衡量量子计算能力，是用它来解决问题时，与经典计算相比谁消耗的资源更少。“目前量子计算机还没有找到比较合适的应用场景。”金奇奂认为，真正意义的量子计算机，不能单单证明它能比经典计算机做得好，而是要做出更有价值的工作。

如果摩尔定律终结，在后摩尔时代，提高运算速度的途径是什么？这就导致了量子计算概念的诞生。量子计算所遵从的薛定谔方程是可逆的，不会出现非可逆操作，所以耗能很小；而量子效应正是提高量子计算并行运算能力的物理基础。甲之砒霜，乙之蜜糖。对于电子计算机来说是障碍的量子效应，对于量子计算机来说，反而成为了资源。

量子计算是重要的前沿科技之一，是延续接近物理极限的摩尔定律继续发展的重要路径。量子计算的特别之处是其计算能力随着能够支持的量子比特数的增长呈幂指数增长。全球来看，2019年宣布达到“量子霸权”的谷歌、IBM、微软、英特尔以及Quantum Computing Inc.在量子计算上较为领先。阿里巴巴、百度等中国公司也在积极布局。