《Освоение квантового компьютера за час》: глубокое погружение в квантовую революцию

Квантовые вычисления ликвидности всегда были популярной темой в последние годы, а видео «Основы квантовых вычислений за час» от PanSci представляет ясное и доступное объяснение ядра технологии квантовых компьютеров и их будущего развития. В течение всего часа видео охватывает принцип работы квантовых битов, сценарии использования Квантовые вычисления ликвидности и вызовы, с которыми сталкиваются текущие технологии. Вот основные моменты и наблюдения этого видео, позволяющие нам понять эту вспыхнувшую мировую квантовую революцию.

Квантовые вычисления ликвидности究竟有多快?

Фильм начинается с поразительного примера, иллюстрирующего вычислительные возможности квантового компьютера: квантовый компьютер Sycamore от Google может выполнить вычислительную задачу, которую традиционному суперкомпьютеру потребуется 10 тысяч лет, за всего лишь 200 секунд, что стало вехой в истории "квантового превосходства". В отличие от традиционных компьютеров, которые оперируют двоичной системой, квантовый компьютер использует "кубиты" (qubit), способные одновременно представлять 0 и 1 в виде суперпозиции, что позволяет проводить вычисления более эффективно. Эта нелинейная, экспоненциально растущая вычислительная мощность демонстрирует невиданный потенциал квантового компьютера в решении сложных задач.

Квантовые вычисления ликвидности可能在數十秒被破解

В фильме объясняется: "Сейчас в мире интернета шифрование по сути своей сводится к разложению на множители, используя очень сложные задачи факторизации, чтобы только тот, кто знает ответ, мог прочитать сообщение. По текущим правилам шифрования, чтобы взломать этот код, нужно раскрыть простые числа, состоящие из более чем 600 цифр, обычному компьютеру потребуется несколько десятков миллионов лет, даже миллиардов лет, тогда как алгоритм Шора потребуется примерно одна минута, даже несколько секунд, чтобы решить задачу".

Основные технологии: квантовые вычисления и квантовая запутанность

Фильм глубоко анализирует две основные технологии, лежащие в основе Квантовые вычисления ликвидности: квантовый суперпозиция и квантовая запутанность. Состояние суперпозиции позволяет кубитам одновременно представлять несколько состояний, тем самым повышая эффективность обработки информации; а состояние запутанности позволяет связанным кубитам мгновенно влиять на состояние друг друга, даже если они находятся на большом расстоянии друг от друга. Это явление обеспечивает квантовому компьютеру абсолютное преимущество в параллельных вычислениях.

Например, в фильме традиционный компьютер сравнивается с мышью, которая должна последовательно пробовать каждый путь в лабиринте, в то время как квантовый компьютер, подобно "квантовому коту", может одновременно исследовать все пути и непосредственно найти выход, что существенно сокращает время вычислений.

Применение квантовых компьютеров, превосходящих пределы

Фильм дальше исследует реальное применение квантового компьютера, особенно в области климатического моделирования, анализа финансовых рынков и разработки лекарственных средств. Например, использование Квантовые вычисления ликвидности для моделирования молекулярной структуры может значительно сократить время разработки новых лекарств; в финансовой сфере оно может помочь в принятии инвестиционных решений путем мощных параллельных вычислений для моделирования динамики рынка.

Также привлекают внимание два классических квантовых алгоритма: алгоритм Гровера и алгоритм Шора. Первый может увеличить эффективность поиска неупорядоченной базы данных, а второй демонстрирует способность взлома традиционного шифрования RSA, показывая разрушительное влияние квантовых вычислений на область информационной безопасности.

Вызовы квантового компьютера: стабильность и окружающее воздействие

Фильм также раскрывает вызовы, с которыми сталкивается квантовый компьютер в настоящее время, особенно проблему квантовой декогеренции. Из-за того, что квантовые состояния легко подвержены воздействию внешней среды (например, электромагнитные волны или мельчайшие вибрации), стабильность квантовых бит становится самым большим препятствием для разработки квантового компьютера. Кроме того, для работы квантового компьютера требуется экстремально низкая температура, близкая к абсолютному нулю, что значительно увеличивает затраты на его эксплуатацию и усложняет развертывание.

В фильме указывается, что текущие квантовые компьютеры все еще требуют дальнейшего прогресса в области ошибок и стабильности, особенно вопрос обеспечения длительной стабильности суперпозиции и запутанного состояния, является ключевой задачей текущих исследований.

Интенсификация глобальной конкуренции: "Манхэттенский проект" квантовых технологий

В фильме, в частности, упоминается, что квантовые компьютеры считаются командными вершинами технологической гонки следующего поколения, и страны вкладывают значительные средства в развитие. Google, IBM и Microsoft в Соединенных Штатах, флагманская программа Европейского Союза по квантовым технологиям и китайский квантовый компьютер «Глава 9» — все они соперничают за «квантовое превосходство». Фильм даже сравнивает нынешние исследования и разработки в области квантовых технологий с «современным Манхэттенским проектом», указывая на то, что страны или компании, обладающие квантовыми компьютерами, в будущем могут доминировать в международной политике и экономике.

Фильм также отмечает, что помимо сверхпроводящего квантового компьютера 'Sun Wukong', Китай разработал квантовый компьютер на основе фотонов 'Jiuzhang', демонстрируя потенциал множественных технологических маршрутов.

Квантовая компоновка Тайваня: от полупроводников до квантовых чипов

В глобальной квантовой гонке Тайвань также проявляет активный подход. В видео особо отмечается, что первый квантовый компьютер на Тайване будет разработан Научным центром китайской академии наук в 2024 году. Хотя он будет иметь только 5 квантовых битов, это означает, что Тайвань официально вступает в игру Квантовые вычисления ликвидности. Благодаря техническому превосходству в производстве полупроводников, Тайвань имеет потенциал занять место в производстве и разработке квантовых чипов.

Фильм указывает, что массовое производство квантовых компьютеров в будущем будет связано с вызовами в области материаловедения, технологии производства и др., которые являются экспертными областями Тайваня. Если можно достичь прорыва в области квантовых чипов, Тайвань может стать важным участником в развитии квантовых технологий.

Будущее квантовых вычислений: совмещение возможностей и вызовов

Фильм заканчивается оптимистическим, но рациональным настроем, указывая на огромный потенциал квантовых компьютеров, но при этом отмечая, что до полного коммерческого использования и распространения остается еще долгий путь. Каждый этап, от стабильности оборудования до разработки программных алгоритмов, требует преодоления множества технических вызовов. Однако фильм также подчеркивает, что это только начало квантовой революции, и каждый из нас будет свидетелем.

《Основы квантовых вычислений за час》 - это не только простое научно-популярное видео, но и окно в будущие технологии. Через это видео мы не только можем понять принципы и применение квантовых вычислений, но и почувствовать ожесточенную глобальную технологическую конкуренцию и впечатляющие научные достижения. С развитием Квантовые вычисления ликвидности, она не только изменит нашу технологическую экосистему, но и глубоко повлияет на нашу повседневную жизнь.

Эта статья «Часовой квантовый компьютер»: более глубокое понимание квантовой революции впервые появилась в новостях о цепи ABMedia.

Посмотреть Оригинал
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
  • Награда
  • комментарий
  • Поделиться
комментарий
0/400
Нет комментариев
  • Закрепить