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打破量子计算背后的谬论

量子计算值得花费精力去理解。

量子计算是一门极其复杂的学科,但对于一些企业高管来说,他们希望为公司在商业上寻求一种永不过时并能够被应用的技术,那么量子计算,就值得花费精力和投资去理解。量子计算机现在已经开始影响我们所接触到的自然科学和医学了,谷歌IBM对这项技术进行了大量的投资。你可以预测,在未来15年里,各行各业都会涉及量子计算。

为什么量子计算使我们在分析和解决问题的过程中发生根本性的改变,创造出真正革命性的新方法呢?那是因为这些策略是我们在经典计算里无法构想出来的。

随着各大公司努力在接近实用,并提供个性化的体验服务。而且量子计算所需要的算法也变得更加复杂,对计算能力的需求也急速上升。时下,我们可以通过优化传统的计算机进而满足消费者不断增长的期望,但需要在没有不延迟的情况下提供日益复杂的数字信息服务体验,情况变得日渐困难,量子计算机可能会解决这一挑战。而那些对保持领先地位关注的公司更应该在量子计算成为主流之前,理解量子计算的影响。

对于量子计算的一些误解

几乎可以肯定的是,量子计算对许多商业领域都很重要,从传统技术到零售,以及其他许多行业。虽然这项技术还处于开放和测试的早期阶段,但是现在你需要知道哪东西来帮助您为以后的工作做准备呢?下面是一些关于量子计算中常见的神话般的描述,它们在互联网上大肆流传,并与一些微妙的事实结合在一起来揭示量子计算的意义。但是大家对量子计算的一些理解有误,如下整理一些:

谬论:量子计算机是极其复杂的计算机。

真相:它们是处理数据的全新方法。(没强调复杂,更多是处理数据的新方法)

经典计算机是决定性的,它们遵循一套精确的规则,你总能预测出精确的结果。这对于标准的解决问题很有帮助,但在本质上却不是这样的。为了解宇宙是如何在一个基本层面上运作的,科学家们利用了一种叫量子力学的工具。量子计算机也是遵循量子力学的规则的计算设备,不仅处理概率结果,而且从概率的“泛化”中获得这些结果,将这些结果与更复杂的数字一起工作。

这听起来很复杂,但重要的是需要明白,量子计算机的“思维方式”与人类和经典计算机不同。它是通过以一种全新的方式在处理信息,它们可以帮助我们找到解决复杂业务问题的新方法,而这些问题是我们经典计算机无法想象的。

谬论:量子计算机可以立即解决几乎所有的传统计算机问题。

真相:量子计算机仅以指数速度加速解决某一类问题。

量子计算机的速度非常快,但不是瞬时的(不要与我们现在经典计算机的速度做类比)。它们的速度来自于利用量子力学的规律去操纵信息,并找到更快的方法找到更精确的答案。量子计算通过使用量子位(Qubit)来做到这一点,量子位相当于传统的比特。虽然比特只能通过编程来区分1或0,但量子位能同时表示1和0中间的所有东西。虽然它们处理某些问题的时候非常快,但并不意味着能处理传统计算机上的所有问题。

量子计算机目前能处理的问题大体可以分为两类:一类是专门为量子计算机本身设计的,比如模拟量子系统(即:模拟在物理世界中存在的一个真实的系统,如细胞行为),一类是与日常生活(商业)更相关的问题,如优化、搜索和密码学,人工智能等。

在未来,经典计算机所能解决的任何问题,理论上也可以在量子计算机上解决。然而量子计算机对人们来说仍然是全新的。这个体型大,结构复杂的模型还一直在构建,而且仍然只有少量的量子位可用。量子计算还需要大量的时间和投资来推进,这使得回答许多标准的笼统的寻求解决方案的问题变得不切实际。

谬论:量子计算机将结束消费者对数据安全的担忧。

真相:它们可以有所优化,但是短期内可能会让事情变得复杂。

量子计算机是全新的,其复杂的计算模式能力可能会对数据安全产生巨大影响。首先, 如果对典计算机进行黑客攻击那将会非常危险, 这就是为什么现在有些公司已经在研究加密协议来防止量子计算的攻击(RSA密码强制破解)。比较好的消息是,量子计算机也可能用于防御,比如开发可以在经典计算机上运行的算法。

谬论:量子计算机将颠覆机器学习。

真相:它们将大大加快这一进程,但是它们也会有自己的问题。

量子计算所驱动的机器学习领域仍然比较新,但早期的测试表明量子计算机可以加速这种实践。大幅加快分析数据并将其转化为可用,现在看来可能性是非常大。同时也有一些人认为量子计算可以更近一步,让我们以全新的和突破性的方式解决这方面的问题。在我们到达理想状态之前,还会有一系列障碍需要克服。机器学习是一个计算成本很高的过程,特别是在量子位数量需求方面。由于可伸缩的量子信息处理还没有实现,现在的量子计算机可用量子位的数量不足,因而不足以执行大多数有用的机器学习任务。

未来的商业是量子计算

未来已经响起量子计算的声音。是的,量子计算想在商业世界中渗透还需要几年的时间。但在不到10年以前,人工智能和机器学习也是这样说的。这一技术可能会对我们如何解决商业挑战,甚至是如何理解我们的人类生活问题产生深远的影响。提前了解并布局,完成这些改变对你的业务来说是无价的,这意味着你越早开始研究量子计算,就会越好。

此由steven 根据  https://betakit.com/busting-the-myths-behind-quantum-computing/,翻译并整理。未经允许,谢绝转载!

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