量子通讯卫星已经上天了,量子计算机普及还要多久?

尽管在我们一般人看来,传统的计算机到了今天机能已经足够强大了,但实际上它的发展已经开始陷入困境。既然传统的技术已经走到了极限,那么寻求突破,基于新的理论来研发计算机也就成为了迫切的需求。
  事实上这个概念早在 1969 年就已经被提出,即史蒂芬·威斯纳的“基于量子力学的计算设备”。不过它真正得到关注还是 1981 年物理学家理查德·费曼的演讲之后。他说,如果要用传统的计算机来模拟量子力学,那么微观粒子数量越多,计算量也就越大,也就越不可能实现模拟。费曼认为,要模拟量子力学,就必须要采用和它原理相同的方式。从此开始,量子力学开始和计算机科学联系在了一起。

量子卫星已经上天了 量子计算机还有多远?

  量子计算机之所以强大,简单来说是因为它的一个量子位可以同时处于 0 和 1 这两个状态,这是量子的叠加特性决定的。与此相比,传统计算机中的晶体管一次只能够处于 0 或 1 的状态。如此一来,如果要进行海量的运算,量子计算机在时间复杂度(指执行算法所需要的计算工作量)上就有了非常显著的优势。
  还是觉得很迷茫?可以看看量子计算机公司 D-Wave 联合创始人埃里克·勒迪辛斯基在一次会议上给出的形象比喻:假如图书馆里有 5000 万册书,而你要在某一本里的某一页上寻找大写的 X。即使你发了疯似的拼命,也只能一次一本书这样查看,任务几乎不可能完成。可如果有 5000 万个你同时去翻找,每个人各自去查看一本书,那任务就有可能及时完成了。传统计算机就是那个发了疯的你,而量子计算机就是那 5000 万个你。
  换句话说,传统计算机只能够按照时间顺序来处理任务,而量子计算机却能够做到超并行计算。N 个量子位可以同时表示 2 的 N 次方个状态,数据量呈指数增长。现有的超级计算机需要上千年的运算,可能量子计算机在很短的时间内就可以搞定了。