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科学家在计算机研究方面取得了七位大的飞跃

归档日期:04-13       文本归类:非传统计算机      文章编辑:爱尚语录

  麻省理工学院和能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家们在寻求能够解决大型数学问题或破解密码的功能性量子计算机方面取得了又一次实验性的飞跃,比现在最快的超级计算机更快。

  利用核磁共振(NMR)技术,研究人员在一滴液体中创建了一个七比特量子计算机。这一最新进展可能会导致计算机使用量子比特或量子比特进行信息处理。

  量子物理定律允许量子粒子以多种状态存在; 量子粒子可以同时表示零和一。这个概念允许比特 - 在这种情况下为量子比特 - 以超出传统数字计算机可能的速度进行编码。

  如果可以构建功能量子计算机,它们在分解大量数据时将是有价值的,因此对于解密和编码机密和机密信息非常有用。他们的到来可能给互联网用户带来麻烦。

  “当然,如果我们今天拥有一台可操作的量子计算机,互联网上没有任何东西是安全的,”拉弗拉姆博士说。“我们目前加密秘密或个人数据的方法,如目前在网络浏览器中使用的RSA公钥加密算法,几乎毫无价值。”

  即使有了这一最新进展,世界距离功能性量子计算机还有几年的时间。尽管如此,这一最新发展强烈表明量子计算正在迅速从科幻领域转变为现实。

  “我们发现特别有趣的是,”拉夫拉姆博士说,“这一最新进展似乎遵循了摩尔定律。” 摩尔定律说,集成电路上的晶体管密度,以及计算机的计算速度,每18个月翻一番。大概18个月前在洛斯阿拉莫斯出现了三量子比特量子计算机。“我认为现在有点为时尚早,因为它真的假设它符合摩尔定律,但谁知道未来的技术发展将会做什么。当然,如果摩尔定律在这里起作用,那么我们就可以拥有一台30比特的量子计算机。不到五年。“

  30-qubit量子计算机大致相当于以10 teraops运行的传统计算机,或每秒数万亿次运算。世界上最快的超级计算机已达到三个teraops的峰值速度。

  量子计算机使用NMR来操纵transcrotonic酸分子的原子核中的粒子,这是一种由六个氢和四个碳原子组成的分子组成的简单流体。这些颗粒就像在磁场中旋转的微小条形磁铁,可以通过施加来自核磁共振装置的电磁脉冲来“排列”。在与磁场平行或相反的位置上旋转粒子的这种排列允许量子计算机模拟经典数字计算机中的位 - 零和1的信息编码。

  量子计算机科学家认为,他们有朝一日可以使用恰当频率的核磁共振脉冲来操纵或翻转粒子的量子态,并具有足够的可靠性来创建功能性量子计算机。

  量子计算机最早在20世纪90年代初被提出作为一种计算大数量的方法。第一个三量子位量子计算机是在1998年使用NMR和三氯乙烯分子在Los Alamos实现的。

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