松原西門子PLC模塊中國代理商

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量子計算*初思想的提出可以追溯到20 世紀80 年代。物理學家費曼RichardP.Feynman 曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中, 相互作用的光子每增加一個, 有可能發生的情況就會多出一倍, 也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了, 不過, 在費曼眼里, 這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面, 量子力學系統的行為也具有良好的可預測性: 在干涉實驗中, 只要給定初始條件, 就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算, 那么搭建這樣一個實驗, 測量其結果, 就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此, 只要在計算機運行的過程中, 允許它在真實的量子力學對象上完成實驗, 并把實驗結果整合到計算中去, 就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。
   
    　　在費曼設想的啟發下, 1 9 8 5 年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch 提出是否可以用物理學定律推導出一種超越傳統的計算概念的方法即推導出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現的, 即把計算看作由“神諭"來實現的: 這類計算在量子計算中被稱為“神諭"(Oracle)。種種跡象表明: 量子計算在一些特定的計算領域內確實比傳統計算更強, 例如,現代信息安全技術的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數( 如1 0 2 4 位的十進制數) 分解為兩個質數的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題", 困難的原因是目前在傳統電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前, 就是將世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1 0 2 4 位整數的質因子分解問題, 大約需要2 8 萬年, 這已經遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且, 分解的難度隨著整數位數的增多指數級增大, 也就是說如果要分解2 0 4 6 位的整數, 所需要的時間已經遠遠超過宇宙現有的年齡。而利用一臺量子計算機, 我們只需要大約4 0 分鐘的時間就可以分解1024 位的整數了。

   
    　　8 量子計算中的神諭
   
    　　人類的計算工具, 從木棍、石頭到算盤, 經過電子管計算機, 晶體管計算機, 到現在的電子計算機, 再到量子計算。筆者發現這其中的過程讓人思考: 首先是人們發現用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算, 隨后, 人們發明了算盤, 來幫助人們進行計算。當人們發現不僅人手可以搬動“算珠", 機器也可以用來搬動“算珠", 而且效率更高, 速度更快。隨后, 人們用繼電器替代了純機械, *后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數學家們開始對計算的本質展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。
   
    　　量子計算的出現, 則*打破了這種認識與創新規律。它建立在對量子力學實驗的在現實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復雜的大量運算?？梢哉f。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。