量子计算在付出几十年的努力看不到希望,近几年,量子计算突然突飞猛进。IBM推出了一台量子计算机:5量子位的IBM Q Experience。它似乎更像是研究人员的玩物,而不是能处理大量数据的工具。对于量子计算这个概念很多人会不清楚,下面量子计算为大家详细的介绍下。

浅谈量子计算发展领域-量子客
浅谈量子计算发展领域

  1)量子计算是什么?

量子计算机依赖出现在自然界的量子力学现象――基本上是物质的两种重要状态,名为叠加(superposition)和纠缠(entanglement)。物质的这些状态被用于计算时,有望提升我们对复杂数据集执行计算的能力。

这里的重要区别在于量子计算机不同于传统计算机,而传统计算机是依赖晶体管的二进制数字电子计算机。

  2)量子计算的发展

前期发展:量子计算由1994年,在贝尔实验室中的数学家提出,相对于传统的电子计算机,利用量子计算可以更短的时候内做更多的事情。自此以后,新的量子算法陆续被提出来,然而研发量子计算器的重任落在了科学研发的身上。

发展前景:量子计算发挥作用的前提是量子计算的物理实现,即量子计算机的构建。虽然量子计算机的实现原则上已没有不可逾越的障碍,但技术上的实现却遇到严重的困难。无论是量子并行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性,但在实际系统中量子相干性很难保持。此外,量子的纠缠状态也很容易崩溃,且粒子数目越多,实现纠缠状态就越困难。要制造出实用的量子计算机,就必须使更多的粒子实现纠缠状态。

量子计算技术的研发领域:在目前量子计算机还未进入实际应用的情况下,量子计算 的研究重点包括:计算的物理实现:提高量子体系中相干操控的能力,实现更多的量子纠缠状态;

  3)量子计算研发遇到的问题

研究新的量子算法:目前还有很多经典算法无法解决的难题,研究新的能解决这些难题的量子算法是一个重要方向;

增强现有量子算法的实用性和扩展现有量子算法的应用范围。目前摆在科学工作者面前的主要任务是提高在具有可扩展的量子体系当中相干操控的能力。

量子计算机依赖量子力学的基本原理来加快解决复杂计算这一过程。这些计算通常包括看似数量不可估量的变量,应用广泛,从高级基因组学到金融等行业,不一而足。量子计算想要获得发展并开花结果,我们必须让全世界能够去使用和了解它,量子计算技术一旦成熟,对各行各业的帮助是巨大的。