量子力學是一個重要的計算單元

2021-01-09 若梨花笑上

它會讓人類工作更專業嗎?各位來分享一下你們的想法。我想當科幻小說裡那樣,量子力學是一個重要的計算單元,這個計算單元能拿來做什麼事情,一個實驗去驗證,而在這個實驗發展的過程中發現量子計算機和經典計算機有共同點,它就是目前我們手上的量子計算機,有了這個我們就可以去嘗試用經典的計算機去實現量子計算機功能。量子計算機可以讓我們在傳統計算機上發揮很多的價值,比如現在的量子電路將來也有可能是服務於人工智慧。就像量子力學一樣,這個想法可以支持我們的發展和進步。並不可能。沒有人知道量子力學具體是什麼。

至於在現有設備上實現量子算法的希望,不在於利用「量子」這個概念。如果出現能統一普通cpu和量子硬體的設備,那麼,量子硬體就能和量子算法相連了。簡而言之,就是量子算法和普通算法可以在同一臺設備上同時執行,這種方式,已經存在了:量子位跟量子硬體一起,構成量子計算機。普通硬體,甚至普通軟體,都可以組成量子計算機,去使用。然而量子計算機只是計算機的一種,不是所有計算機都屬於一個系統,甚至不是所有設備都可以組成量子計算機。所以,從這個角度來說,不可能出現能在傳統設備上實現量子算法的量子計算機。

除非量子算法的規模非常巨大,效率非常高,速度非常快。所以,可以忽略「量子」這個概念。而至於量子計算機能否跟「經典」計算機競爭,跟能否實現突破,跟能否大規模運用,跟誰去推廣,應該並沒有什麼直接關係。就好像網絡的普及讓工業革命的高潮並不會出現。就算如此,也就只是會比今天稍好一點。量子電路本身只是對電路有一些改進,並不能改變電路本身的內在性質。硬體可能完全沒有變化,只是標準不同。所以,把物理過程在設備上實現,最重要的還是電路本身的規模。如果需要實現量子電路,首先得能寫出一個可以容納這麼多電路的程序。

然後這個程序不一定能用一個精密儀器就能精確測出電壓,也不一定能把讀數讀到電路上去,而僅僅是實現其中的某一部分的電路電壓就已經很難。所以不可能產生出像量子計算機一樣的大規模計算機(如果真有普及的可能,甚至都不止是算力跟量子計算機相當)。最後,量子算法可以使用簡單的算法計算,這不是難事,難在實現難。使用大規模計算來實現量子算法,往往意味著每個要素都要比平常更精密。試過黑箱驗證(即通過設備傳給計算機的信息的「人為破壞」),性能不好。

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