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| 本文作者： 劉子榆 | 2016-11-21 18:27 |
量子計算機能夠處理當前數字計算機無法駕馭的復雜任務
據《紐約時報》報道，微軟現在要花大量資金和資源來研究量子計算機。
量子計算機是一種遵循量子力學規律，進行高速運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。因為它使用的是可重疊的量子單位比特，在處理數據時可讓 0 和 1 同時出現，因此它的優勢也十分明顯：處理速度驚人，比傳統計算機快數十億倍。對此雷鋒網做過許多詳細的科普報道，在此不多贅述。
不過人們看到的量子計算機，往往只是存在于科幻小說中。隨著科技的不斷發展，它正一步步地走向我們的生活。雷鋒網曾報道過全球首個量子計算機橋的出現，而如果未來量子計算機能廣泛投入使用，許多行業都會受到顛覆，比如藥理學、人工智能等。
微軟相信，公司離“開發基本量子建造塊”的目標已經足夠接近，該公司的工程經理 Todd Holmdahl 表示，“目前，微軟已經能夠設計出基本量子比特構件單元，做好了開發出一臺完整量子計算機的準備。”
想開發出能夠實際投入使用的量子計算機，研究人員面臨不小的挑戰，而微軟的入局方式與競爭對手有些不同。該公司的方法是以“任意子（anyons）”作為基礎。“任意子”是一種以 2D 形式存在的粒子，可用于構建超級計算機的模塊并激發亞原子的物理屬性。
讓量子計算機執行實用的計算是否有可能？對這一問題，物理學家和計算機科學家們存在爭議。在一些研究項目中，研究人員試圖用不同的材料設計創建量子。微軟選擇的是拓撲量子計算。今年有三位科學家獲得諾貝爾物理學獎，他們認為粒子或許能以 2D 形式存在，而微軟的方法正是以此作為基礎。
“將半導體與超導體結合在一起，這就是我們的秘訣。”研發團隊表示。微軟最近已經在控制可被用于形成量子比特的材料領域取得了實質性進展， 距離將量子計算溫度控制在絕對零度的目標非常接近。
事實上，早在 2005 年微軟就已經開始鉆研量子計算技術。在當時微軟還悄悄成立了 “Station Q” 實驗室，負責人是數字家 Michael Freedman。如今微軟已經決心跳出純學術研究，計劃斥巨額資源開發量子計算機的原型產品，與 IBM 和谷歌等科技巨頭一同分這杯羹。
不過，目前能夠超越數字計算機的算法還相當少。從早期著名的肖爾算法（Shor's algorithm）中我們或許能看到了一絲希望——未來量子計算可以被用于破解密碼。一旦這項研究實現，不僅整個物理界會發生劇變，人們的生活也會產生翻天覆地的變化——現代電子商務的密碼將不會被破解，我們可以通過量子計算機以更快的速度搜索數據庫，執行機器學習算法。這也將成為計算機視覺和語音識別技術的重大利好。
via nytimes
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