20 行 Python 代码说清量子霸权!( 四 )

什么是量子霸权

通俗的讲就是量子计算机碾压传统超算的算力 。 量子计算的速度之源其实是量子比特 , 以谷歌本次所讲的量子芯片为例 , 其内部构造如下:

我们可以看到与传统芯片不同的是量子单元由于量子纠缠的存在是有特定的关联关系的 , 这种不同计算单元中存在的纠缠关系是传统超算各计算单元所不具备的性质 。 以IBM有关leverage secondary Storage.的论文所述例子如下 , 当然这只是文中片断仅用于示例:

也就是说在某种特定任务的情况下 , 量子芯片每增加一个量子单元那么它的算力可以呈指数级上涨 , 而传统计算机每增加一个CPU其算力只能线性上涨 。 那么随着量子单元的增加 , 量子芯片的计算能力必将远超现在的超算 。

量子计算的限制

由于量子单元所表示的量子经特并不是简单的0和1 , 还有叠加态与相互的纠缠态 , 其数学表达式非常复杂 , 无法用于通用计算 , 对于每种计算任务都需要为量子计算单独设计算法 。 换言之量子计算机并不是通用计算机 , 只能用于特定的任务 。

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