月度归档:2013年11月

量子计算机优势在哪里?NASA 和 Google 也在探索中

今年 5 月,Google 和 NASA 共同建立了量子人工智能实验室,购入一台 D-Wave Two 型量子计算机。关于 D-Wave 是否属于真正的量子计算机,学术界一直存在争论。目前来说,Google 和 NASA 也搞不懂 D-Wave 的优势。他们仍然在探索阶段。

“我们组建了蓝队和红队,他们互相竞争,”Google 的发言人告诉 Wired,“蓝队提出一些量子计算机所擅长解决的问题,而红队改善经典算法,以跟进或者超越它。”目前来说,Google 仍然没有发布任何结果,不过,公司表示说,他们有信心找到适合于量子计算机的新挑战。

与此同时,NASA 也在探索 D-Wave 的能力。它在量子计算机上运行各种模拟软件,用于支持国际空间站和其它超级计算任务。Ames 研究中心探索技术部的副主任 Rupak Biswas 说,量子计算时代已经到来。

D-Wave 与传统的计算机不同。它需要与地球的磁场隔离开来,某些部件必须保持在零度。启动它需要一个月的时间,而且它的内部工作原理是一个谜。实际上,它是否属于真正的量子计算机,仍是一个有争议的问题。D-Wave 展示出量子计算机的特征,而且在解决某些问题上有优势,但并不是所有事情都擅长。NASA 在上面做了一些早期测试,以理解它能够解决何种问题。

未来,NASA 计划将其用于更多方面,比如为探索新星球的航空器规划路线,或者分析来自外太空观察站的各种数据。“这样说吧,你有许多卫星,还有许多探索项目。你试图为这些项目做出计划,安排时间。这是一个 NP 困难问题。”Biswas 说。

目前,NASA 凭借经验来解决此类问题。他们做出一些猜想,并缩减探索空间的范围。这样做的话,管理上才能做到可控,但也意味着许多复杂的问题无法得到解决。

NASA 和 Google 都在试图理解量子计算机的运作原理。比如,是否有量子纠缠的情况发生,或者量子隧穿效应的出现。这些也是物理学家感兴趣的问题。Biswas 说,NASA 仍然不知道 D-Wave 是否能兑现承诺,甚至不知道它是否是量子计算的最好形式。“我们必须现实点”,他说,“我们在做实验,并不意味着我们能够得到更好的答案。”

降低量子计算机成本的秘密材料就在纸币油墨里

新华网10月31日电 据美国科技博客Gizmodo报道,通常你寻觅了许久的东西就在眼皮底下。最近找到的一种被看做量子计算机未来的物质,在纸币印刷上已经使用了几十年。

  在《自然》杂志上发表的一篇文章表明,在5英镑纸币上使用的一种很普通的蓝色油墨可以被用作廉价的有机半导体,对于量子计算机来说非常理想。这种被称作铜酞菁的油墨中的电子可以保持在“叠加”状态,这是一种量子效应,每一个粒子都同时以两种状态存在。

  其他原料也有类似的属性,但是只有铜酞菁产量巨大,而且可以被轻松地制作成薄膜,是制造设备的理想材料。这些薄膜对于产生量子位(量子版的二进位代码)是理想的,而量子位是量子计算机的基础。

  研究人员表示,这种物质就像过去那些更稀有、更昂贵的分子一样吸引人,但是却更普通。而最有意思的是,在钱上找到的物质,却可以帮助科学家们省下不少钱。

  译者:林杉

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  Bank Note Ink Will Help Make Quantum Computers Cheaper

  Every so often, the thing you’ve been looking for all along is right under your nose. Like the latest material to offer itself up as the future of quantum computing―which has been sitting on banknotes for decades.

  Research published in Nature suggests that a common blue pigment, which is used in the British £5 note, can be used as a low-cost organic semiconductor, ideal for use in quantum computing. The pigment, which is called copper phthalocyanine, has electrons that can remain in a state known as ‘superposition’―a quantum effect, where each particle exists in two states at once.

  Other materials have that property, too, but crucially―and unlike others―copper phthalocyanine is abundant and can be easily processed into thin films, perfect for fabricating devices. Indeed, those films should be ideal for the production of qubits―the quantum version of binary bits―that power quantum computers.

  The researchers point out that it seems just as attractive as rarer and more expensive molecules that have been suggested in the past, but is far more common. And there’s a pleasant irony in the fact that a material found in money could actually save scientists some cash.