从超级计算机到量子计算机的飞跃，或将解开物理学中最神秘概念！( 三 )_布鲁克海文国家实验室计算机科学家迈克

布鲁克海文国家实验室计算机科学家迈克尔·麦奎根(Michael McGuigan)说：想想看，如果我们教量子计算机做统计力学，我们能做什么？当时，麦奎根正在反思路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann) ，以及这位著名的物理学家，如何不得不大力捍卫他的统计力学理论。玻尔兹曼在19世纪末提出了他关于原子性质如何决定物质物理性质的想法，但他有一个异常巨大的障碍：当时甚至没有证明原子的存在。

同时期的人不接受他对原子和物理学观点所带来的疲惫和沮丧一直困扰着玻尔兹曼。今天，玻尔兹曼因子在物理学中得到了广泛的应用。玻尔兹曼因子计算的是相对于零能量而言，处于特定能量状态的粒子系统被发现的概率。例如，玻尔兹曼因子被用来在世界上最大的超级计算机上进行计算，以研究原子、分子和夸克“汤”的行为，这些计算是利用布鲁克海文实验室的相对论重离子对撞机和欧洲核子研究中心的大型强子对撞机等设施。虽然要证明玻尔兹曼是对的，需要一场翻天覆地的变化，但计算机科学家现在正处于新一轮计算浪潮的边缘，他们正在实现从超级计算机到量子计算机的飞跃。这些量子计算机有可能解开物理学中一些最神秘的概念。而且，奇怪的是，这些所谓的奥秘可能对许多人来说有点熟悉。虽然大多数人都很熟悉时间和温度的概念，并且每天都会看它们几次，但事实证明，这些基本概念在物理学中仍然是个谜。