量子:“黑马”跃世超凡脱俗( 二 )

量子最早的概念,单指最小单位的能量。后来不少物理学家发现,不单单能量可以表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量,如角动量、自旋、电荷等都可表现出量子化特征。于是,量子的范围又被扩大到了整个物理体系中,进而构建了量子力学以及量子计算、量子通信等等。

量子计算异乎寻常

量子计算,是指按照量子力学规律掌控量子信息单元进行计算的全新计算模式。相比传统计算机,量子计算机从理论上讲,其模型是用量子力学规律重新诠释的计算机的极限计算能力——通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题。但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时,速度要远远高于传统计算机。

普通计算机中的2位寄存器,在某一时间仅能存储4个二进制数(00、01、10、11)中的一个。而量子计算机中的2位量子位寄存器,可同时存储这4种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加,对于n个量子比特而言,量子信息可处于2种可能状态的叠加,因此展现出远超传统计算机的处理速度而让人刮目相看。

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