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什么是量子计算,量子计算的发展历程是怎么样的,

2022-11-20 22:38:00 职场经验
什么是量子计算,量子计算的发展历程是怎么样的,相信大家从小在上学的时候,肯定有听过很多关于量子的相关课程,那么,你知道吗?在计算的模式中,存在着量子计算,而且,人们更是将量子计算认为是对未来具有颠覆性的影响,大家看到这里,是不是对量子计算的好奇心更加的强烈了呢?那么,各位朋友们这么的好奇,接下来自然就是跟随着沉淀笔记的小编一
什么是量子计算,量子计算的发展历程是怎么样的,

相信大家从小在上学的时候,肯定有听过很多关于量子的相关课程,那么,你知道吗?在计算的模式中,存在着量子计算,而且,人们更是将量子计算认为是对未来具有颠覆性的影响,大家看到这里,是不是对量子计算的好奇心更加的强烈了呢?那么,各位朋友们这么的好奇,接下来自然就是跟随着沉淀笔记的小编一起来了解下量子计算的定义以及量子计算的发展历程的相关内容.

量子计算的定义

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式.对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机.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,某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机.

量子计算的发展历程

概念提出

量子计算(quantumcomputation)的概念最早由阿岗国家实验室的P.Benioff于80年代初期提出,他提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算;稍后费曼也对这个问题产生兴趣而着手研究,并在1981年于麻省理工学院举行的FirstConferenceonPhysicsofComputation中给了一场演讲,勾勒出以量子现象实现计算的愿景.1985年,牛津大学的D.Deutsch提出量子图灵机(quantumTuringmachine)的概念,量子计算才开始具备了数学的基本型式.然而上述的量子计算研究多半局限于探讨计算的物理本质,还停留在相当抽象的层次,尚未进一步跨入发展算法的阶段.

中期发展

1994年,贝尔实验室的应用数学家P.Shor指出[3],相对于传统电子计算器,利用量子计算可以在更短的时间内将一个很大的整数分解成质因子的乘积.这个结论开启量子计算的一个新阶段:有别于传统计算法则的量子算法(quantumalgorithm)确实有其实用性,绝非科学家口袋中的戏法.自此之后,新的量子算法陆续的被提出来,而物理学家接下来所面临的重要的课题之一,就是如何去建造一部真正的量子计算器,来执行这些量子算法.许多量子系统都曾被点名做为量子计算器的基础架构,例如光子的偏振(photonpolarization).腔量子电动力学(cavityquantumelectrodynamics,CQED).离子阱(iontrap)以及核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)等等.截止到2017年,考虑到系统的可扩展性和操控精度等因素,离子阱与超导系统走在了其它物理系统的前面.

2019年8月,中国量子计算研究获重要进展:科学家领衔实现高性能单光子源.中科院院士.中国科学技术大学教授潘建伟与陆朝阳.霍永恒等人领衔,和多位国内及德国.丹麦学者合作,在国际上首次提出一种新型理论方案,在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振.高纯度.高全同性和高效率的单光子源,为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础.国际权威学术期刊《自然·光子学》发表了该成果,评价其“解决了一个长期存在的挑战”.

2021年10月,中科院量子信息与量

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子科技创新研究院科研团队在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面取得重要进展,使中国成为世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家.

2022年3月,量子计算技术创新中心在合肥建立.

发展前景

量子计算将有可能使计算机的计算能力大大超过今天的计算机,但仍然存在很多障碍.大规模量子计算所存在重要的问题是,如何长时间地保持足够多的量子比特的量子相干性,同时又能够在这个时间段之内做出足够多的具有超高精度的量子逻辑操作.

好了,沉淀笔记的小编今天为各位朋友们整理的关于量子计算的定义以及量子计算的发展历程的相关内容已经全部介绍完毕了,大家看完之后,可以充分的了解到什么是量子计算以及量子计算是如何发展的,对于量子计算的未来发展前景的问题,不知道大家有没有新的见解呢?


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