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第280章 科技的进步是靠大家（第1页）

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当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时，它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关（位）所构成的传统的计算机。

如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存，那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机。

10^301，1后边301个0！这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多！

亦即，即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机，也远远抵不上这样一台量子计算机！

当然，要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中，要克服的困难实在还有太多！

而量子计算机到底有多厉害。

曾有人打过一个比方：如果现在传统计算机的速度是自行车，量子计算机的速度就好比飞机。

使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组，所需时间为100年。

而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组，仅需0.01秒。

量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中，而原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步，把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。

那么如何了解量子计算机呢，我会让大家，十分钟看懂现代量子计算机到底是什么。

江帆一边说，一边开始在黑板上画着：

首先，我们知道计算机是由基本元器件组成的，即电路的逻辑门，而每个逻辑单元则是由晶体管组成，仅能完成一些诸如加减乘除的简单操作。

晶体管是能让计算机处理数据的最基本单元，从功能上来说它像个开关，可阻挡或允许电流通过，高低电信号便组成了数据，即比特——对一个比特来说，有0和1两种。比特位数越多，能表示的数也就越大。

如今1个晶体管，已经可以做到几纳米的大小。由于小到仅有数个原子的大小。

电子有时会无视其中阻碍而直接通过一个已关闭的三极管开关（简单说就是会漏电，失去了开关作用），这种神奇的超自然现象被称为：量子隧道效应（也叫量子隧穿效应）。

在量子领域上，传统物理学不再适用，所以传统计算机无法正常工作。

目前人类遇到了真正的物理屏障，摩尔定律也失效了。

接下来科学家要做的就是，利用量子特性，去研究量子计算机。

在量子计算机中，量子比特可被设为0和1中任意一个。

该系统可存在0和1两种状态，就如光子可水平或垂直极化（电磁波在传播时的方向和电磁场相互垂直，我们把电波的电场方向叫电波的极化）。

在量子世界里，量子比特可同时处于多种态，它可以是几种不同量子态当中的任意几种归一化线性组合，这种状态即我们常说的：量子叠加态

不过，一旦你通过光子探测器去确定它的值时，它就会变为水平或垂直极化状态中的一种。

也就是说，只要不被探测器观察，量子比特就处于叠加态（同时等于0和1）而无法预测其值。

在被观察的那一刻，它就会坍缩为两种状态中的一种（参考薛定谔的猫。）

1台n位的量子计算机=[公式]台n位的传统计算机并行计算。

由此可见，每多一位（逻辑比特），量子计算机的优势呈指数级增长。

更有趣的是！量子比特还有个难以置信的特性：它可以处于量子纠缠态。