量子計算是什么意思 量子計算對人類有何意義

量子計算是什么意思

量子計算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進行計算的新型計算模式。

對于量子計算來說，物體能夠通過同時處于不同狀態(tài)去進行疊加，從而形成一種叫做“波粒二象性”的角度模型，在量子計算當(dāng)中，相互作用的物體之間存在著一種不受距離限制，用任何經(jīng)典規(guī)律都無法解釋的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這種關(guān)聯(lián)關(guān)系當(dāng)中攜帶著大量的數(shù)據(jù)和很多關(guān)鍵信息，其作用就是能讓發(fā)生關(guān)聯(lián)的各個物體之間處于一種不可分割的整體狀態(tài)。

量子計算對人類有何意義

量子計算機的發(fā)展將有三個階段：

第一階段是發(fā)展高精度專用量子計算機，對于一些特定問題實現(xiàn)高效求解，實現(xiàn)計算科學(xué)中“量子計算優(yōu)越性”。

第二階段是研制可操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機，用于解決量子化學(xué)、新材料設(shè)計等具有重大實用價值的問題。

第三階段是大幅度提高量子比特的集成數(shù)量、容錯能力，研制可編程的通用量子計算原型機。

量子計算機還有很長的路要走，但在圖論、機器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、天氣預(yù)報、材料設(shè)計、藥物分析等領(lǐng)域，提供比傳統(tǒng)計算機更強的算力支持。

人類歷史的進展幾乎與速度有某種關(guān)聯(lián)。原始社會，處理事情的速度無疑是最慢的，所以社會發(fā)展的速度也非常慢。到后來封建社會、資本主義社會，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人們處理事情的速度成倍增加，社會發(fā)展的速度也開始加快。量子計算機的出現(xiàn)，在未來會顛覆很多行業(yè)，甚至有可能改變?nèi)祟惖纳缃荒Ｊ健＞唧w而言，有如下一些領(lǐng)域會受到很多影響：

1、社交模式的改變

超越現(xiàn)有萬億倍的計算速度，意味著線上的交易模式與線下幾乎沒有太大的差異。虛擬現(xiàn)實會無限接近現(xiàn)實，《黑客帝國》中的虛擬社會有可能成為真實。人類的交往可能變成超越身體接觸的交往。

2、科技發(fā)展的速度將加快

現(xiàn)在不少科研成果的驗證對處理速度較為依賴。提升如此快的計算速度，一些仿真模擬可以很快得到驗證，甚至得到更快精確的結(jié)果，從而指導(dǎo)科研的方向。以往一些停留在理論推演的科研現(xiàn)在可以用數(shù)值進行模擬，甚至可以直接在一些真實的數(shù)據(jù)上進行演算。

3、基礎(chǔ)理論的變化

當(dāng)速度打破界限的時候，很多工程的現(xiàn)實問題就不再是問題。那么會有更多的科學(xué)家和學(xué)者，會開始把注意力轉(zhuǎn)移到最基礎(chǔ)的理論的層面上。試想速度提升萬億倍后，一些工程領(lǐng)域的算法優(yōu)化可能失去意義，更基礎(chǔ)的方法才有研究的意義。

4、機器智能與人的智能

據(jù)研究表明，人類大腦展現(xiàn)出現(xiàn)在的智能水平，其中一個原因是大腦神經(jīng)元的處理速度。試想未來由無數(shù)顆由量子芯片組成的計算網(wǎng)絡(luò)，會展現(xiàn)怎樣的計算能力？或許機器智能會獲得突飛猛進的進化。而作為機器智能的設(shè)計師——人類，通過機器智能的成功，會獲得關(guān)于大腦、智能更深的認識，人的智能，或者人的進化是否會發(fā)生一次質(zhì)的躍遷？其意義可能同第一個直立行走的人類對人類進化的影響一樣重大。