量子计算机有多快,量子计算机能有多快？_生活知道

1、量子计算机能有多快? 在过去的五十年中，标准计算机处理器的速度越来越快。然而，近几年来，这项技术的局限性已经变得很明显：芯片组件在重叠或短路之前只能变得如此小，并且只能紧密地组装在一起。如果公司要继续建造速度更快的计算机，就需要做出一些改变。
未来越来越快的计算的一个关键希望是我自己的领域，量子物理学。量子计算机有望比信息时代迄今发展的任何东西都快得多。但我最近的研究表明，量子计算机将有其自身的局限性，并提出了解决这些局限性的方法。
对物理学家理解
的局限性，我们人类生活在所谓的“经典”世界中。大多数人只是称之为“世界” ，并且已经直观地理解了物理学：例如，投掷一个球使它以一个可预测的弧线向上然后向下运动。
即使在更复杂的情况下，人们也倾向于无意识地理解事物是如何工作的。大多数人基本上都明白，汽车的工作原理是在内燃机中燃烧汽油（或从电池中提取储存的电能），产生能量，通过齿轮和车轴传递能量，使轮胎转动，从而推动道路前进。
根据经典物理定律，有理论上的对这些过程的限制。但它们的速度高得离谱：例如，我们知道汽车永远不能超过光速。不管地球上有多少燃料，或者道路有多大，或者建造方法有多强，没有一辆车能接近10%的光速。“KDSPE”“KDSPs”的人从来没有真正遇到世界的实际物理极限，但是它们存在，并且通过适当的研究，物理学家可以识别它们。不过，直到最近，学者们才有了一个相当模糊的概念，即量子物理学也有局限性，但不知道如何找出它们在现实世界中的应用。
海森堡的不确定性
物理学家将量子理论的历史追溯到1927年，当德国物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）证明经典的方法对非常小的物体，即那些大约与单个原子大小相当的物体不起作用时。例如，当有人投掷一个球时，很容易确定球的确切位置和移动速度。
，但正如海森堡所说，原子和亚原子粒子不是这样的。相反，观察者可以看到它的位置或移动的速度，但不能同时看到两者。这是一个令人不安的认识：即使从海森堡解释他的想法的那一刻起，阿尔伯特·爱因斯坦（以及其他人）就对此感到不安。必须认识到，这种“量子不确定性”不是测量设备或工程的缺点，而是我们大脑的工作方式。我们已经进化到习惯于“经典世界”的工作方式，以至于“量子世界”的实际物理机制根本超出了我们完全掌握的能力。
进入量子世界
如果量子世界中的一个物体从一个位置移动到另一个位置，研究人员无法精确测量它离开的时间也不知道什么时候能到。物理学的局限性使探测它有微小的延迟。所以不管移动的速度有多快，都要稍晚才能被发现。（这里的时间长度是难以置信的微小——百万分之一秒——但是加起来超过了数万亿的计算机计算。）
延迟有效地减慢了量子计算的潜在速度——它强加了我们所说的“量子速度限值” 。
在过去的几年里，我的研究小组有重大贡献的，已经表明了这个量子速度极限是如何在不同的条件下确定的，比如在不同的磁场和电场中使用不同类型的材料。对于每一种情况，量子速度极限是高一点还是低一点。
让每个人都大吃一惊，我们甚至发现，有时候意想不到的因素会帮助事情加速，有时，会以违反直觉的方式。
来理解这种情况，想象一个粒子在水中运动是很有用的：当它运动时，这个粒子会取代水分子。当粒子移动后，水分子很快回到原来的位置，在粒子的通道后面没有留下任何痕迹。
现在想象同一个粒子穿过蜂蜜。蜂蜜比水有更高的粘度-它更厚，流动更慢-所以蜂蜜颗粒在颗粒移动后需要更长的时间才能移动回来。但在量子世界里，蜂蜜的回流会产生压力，推动量子粒子向前运动。这种额外的加速可以使量子粒子的速度极限不同于观察者的预期。
设计量子计算机
随着研究人员对这种量子速度极限的更多了解，它将影响量子计算机处理器的设计。就在工程师们发现如何缩小晶体管的尺寸并将它们更紧密地封装在一个经典的计算机芯片上时，他们需要一些聪明的创新来构建尽可能快的量子系统，尽可能接近极限速度。
有很多东西需要我这样的研究人员去探索。目前尚不清楚量子速度限制是否如此之高以至于无法实现，就像汽车永远无法接近光速一样。我们还不能完全理解环境中的意外元素（比如例子中的蜂蜜）是如何帮助加速量子过程的。随着基于量子物理学的技术变得越来越普遍，我们需要更多地了解量子物理学的极限在哪里，以及如何利用我们所知道的东西来设计系统。
Sebastian Deffner，马里兰大学物理助理教授，巴尔的摩县
这篇文章最初是在对话中发表的。阅读原文。“

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2、简单的比喻一下量子计算机的速度有多快?每秒运算高达一万亿次。

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3、简单的比喻一下量子计算机的速度有多快?不能单纯的这么问，就像你问AMD的和Intel十年前的CPU谁家的好是一样的，没有可比性。
因为量子的计算速度和可控量子数n有关，大概是乘方的关系2∧n（2的n次方）。但是目前这个可操控数还比较低，大概不到20 。
而电子计算机现在很成熟，超大规模集成电路上，一块指甲盖大小的面积就可以有几亿个元件。现在家用电脑的运算速度大概是每秒2.5×10∧9次，超级计算机是3.39亿亿次。显然要比量子计算机2的20次方（约10∧8）大很多。
不过，超级计算机采用的是CPU叠加，会有上万个CPU和GPU组成，这个时候是1+1<2的，因为需要有效地调用CPU也是需要计算量的，不然一方有难，八方围观，会更加不利。而且随着数量的增多，这个问题还会越发明显，就会越难调用好没一块处理器。
并且功耗十分巨大，大概相当于上万户家庭日常生活的平均用电功率。同时还需要散热，不然就会损坏。
而量子计算机并不是加，而是乘法，换句话说，20个量子的运算速度不如当前的家用电脑，30个的速度是10∧9次方左右， 32个量子比特就能超过当前的家用电脑，60个就能超过当前的超级计算机。但是功耗却十分的低。
换句话说，电子和量子两个技术路径就像是两个卖交通工具的老板。
电子说：“一万块钱买轿车，两万块钱买超跑，三万块钱买螺旋桨飞机，八万块钱买喷气式飞机。”
量子说：“五万块钱买辆自行车，六万块钱买辆小轿车，七万块钱买火箭。”
也就是说，你的技术水平相当于五万块的时候，对于电子的螺旋桨飞机是碾压量子的自行车的，但是当你的技术水平达到了八万的时候，就会发现量子物美价廉，碾压电子。而按现在人类的技术水平，电子还是领先于量子的，但是量子一旦取得突破后，超级计算机几万年才能解开的方程或密码，量子计算机只需要几分钟就可以。
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。
量子计算机就是科学家尝试打开未来无限可能性的一把钥匙。从理论上来看，量子计算机可以很轻松地“秒杀”传统经典计算机：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。
而“秒杀”的奥妙就在于“量子”二字。
【量子计算机有多快,量子计算机能有多快？】按照科学家的说法，经典计算机在二进制算法中只能“非此即彼”：要么是0 ，要么是1 。但量子计算机却拥有了“同时存在”的能力。
打个形象的比方，目前我们常用的经典计算机，在提取某个需要解决的问题时，需要把所有可能性列举并验证一遍，才能“找到”正确的信息，这相当于一个拥有双手的人，一个时间段只能做一件事情；而量子并行计算能够直接计算并提取出相应信息，相当于一个拥有2的N次方双手的千手观音，可以同时做2的N次方双手可以做的事情。
后者速度有多快，就取决于N的指数级增加。

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4、被称为人类科技的极限的量子计算机,计算速度有多快?量子计算机（quantum computer），是一种全新的基于量子理论的计算机，遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。在传统计算机中,每个电子元件只能表示“1”或“0”、即“开”或“关”两种状态；而量子则可以同时表示多种状态,这就意味着很少的量子比特就能实现大量经典比特才能完成的计算。“如果一台量子计算机的单次运算速度达到目前民用电脑CPU的级别,那么一台64位量子计算机的速度将是目前世界上最快的‘天河二号’超级计算机(每秒33.86千万亿次)的545万亿倍!”
首先量子计算机处理数据不像传统计算机那样分步进行，而是同时完成，这样就节省了不少时间，适于大规模的数据计算。传统计算机随着处理数据位数的增加所面临的困难线形增加，要分解一个129位的数字需要1600台超级计算机联网工作8个月，而要分解一个140位的数字所需的时间要几百年。但是利用一台量子计算机，在几秒内就可得到结果。系统的某部分发生故障时，输入的原始数据会自动绕过，进入系统的正确部分进行正常运算，运算能力相当于1000亿个奔腾处理器，运算速度比现有的计算机快100倍。
而量子计算机的计算能力跟其所能控制的量子数量有关，专家预计十年内，超导量子操纵能够做到100个粒子，这样就意味着这量子计算机的计算能力能够达到目前世界所有计算能力之和的100万倍。
这样的超级计算的能力，能够颠覆目前所有天气预报、金融分析、建筑分析等等。如果将量子计算机运用在在军事方面，一秒钟就能够破译全世界所有的密码。
量子计算机会比传统计算机的工作效率高无数倍。在其他一些领域，有着巨大的优势，其中一个就是数据检索，为了在数据库查找东西，一个普通计算机不得不查看所有词条，量子计算机算法却只需要存入时间的脚本。
根据理论预计，求解一个亿亿亿变量的线性方程组，利用GHz时钟频率的量子计算机将只需要10秒钟的计算时间。拥有100个光子的量子计算设备每秒钟的运算能力可高达1万亿次。
非常的快，快的令人难以想象，可以用几秒时间完成原始计算机好多倍的计算量，速度是非常快的，超乎人的想象。
铁子，解压密码，需要分享者提供