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小编:第二次量子革命正在世界范围内展开,将给科学、工业和社会带来革命性的进步。一些量子技术领域,包括量子计算和软件,正经历着前所未有的快速发展。几年前看似科幻小说的东

第二次量子革命正在世界范围内展开,将给科学、工业和社会带来革命性的进步。一些量子技术领域,包括量子计算和软件,正经历着前所未有的快速发展。几年前看似科幻小说的东西,正变得越来越有形。问题不在于是否会有一台量子计算机,而在于谁将从中受益,以及如何受益。

巴黎SAP实验室的SAP研究项目总监劳瑞·勒巴尔斯(Laure Le Bars)在推动SAP进入即将到来的量子软件行业方面发挥了关键作用。她积极参与塑造未来量子体系结构和算法的项目,以及量子软件工程定义。"我们需要新的思维方式,新的‘量子思维’;我们需要发展量子软件技能",劳尔说--

量子物理是指原子和亚原子系统的现象和特征,经典物理无法描述。量子物理是许多现代技术的基础。量子技术不是科幻小说:它们已经被广泛应用,并成为每个人日常生活的一部分。基于影响单个量子系统的量子研究的新步骤正在发展,并可能对我们的社会产生重大影响。一个多世纪前,一代物理学家奠定了量子物理学的基础,他们的名字现在已经很熟悉了,比如玻尔、普朗克、海森堡、爱因斯坦、薛定谔和其他几个人。量子研究为晶体管、半导体、激光器或原子钟等新技术铺平了道路,这些新技术现在是许多工业应用和产品的基础。理解和应用微观领域的物理定律导致了20世纪的第一次量子革命。在上个世纪,量子理论专注于描述自然。这个理论被证明是非常好的,没有人怀疑它的有效性。量子理论已经从根本上改变了我们对物质和光在极小尺度下的行为的理解。

既然我们对量子世界有了更好的理解,我们怎样才能制造出组件表现出量子行为的器件?第二次量子革命,或者说量子2.0,是关于在定制的系统和材料中操纵量子效应的能力的增长。叠加(物体可以同时处于不同的状态)和纠缠(物体在没有直接相互作用的情况下紧密相连)可以创造出难以置信的高效和有用的可能性。然而,我们需要一种全新的思维方式来使用这些属性。量子技术将为传感、测量和成像、通信、模拟甚至计算提供新的应用和性能。有些已经在商业上开发或将在不久的将来提供,其他可能需要多年的研究和开发,我们必须测试我们的想象力的极限,为下面的人。从长远来看,量子计算机将以指数级的速度变得更强大,并将提供新的解决方案,从而应对安全、医学、能源和环境方面的挑战。将有可重新编程的机器,以解决苛刻的计算问题,如优化任务,数据库搜索和分析,机器学习和图像识别。数据安全和通信安全也将受到量子技术的影响。一方面,华为云分销,一旦量子计算成为可能,一些广泛使用的数据加密技术将很容易受到攻击。另一方面,纠缠特性和隐形传态技术将确保数据的安全和保护,而量子相干将使秘密窃听成为不可能。这是真的:隐形传态已经在数百公里的距离上进行了实验。

量子计算可能是新范式的最好例子:今天,应用云服务器,以及几十年来,计算逻辑是基于位,基于零和一,所有的处理都可以通过简单的逻辑门来执行(和,或不是,nand)一次作用于一个位。量子计算使用0和1的叠加进行计算,换句话说,信息同时被编码为0和1,或者是和否。每一个量子位元,或量子位元,计算速度比经典位元快2倍。所以2个量子位会快2次方2,等等,n个量子位2次方n。这意味着量子计算机会比经典计算机快指数。真正的大规模并行也是量子计算机中广泛使用的"按设计"概念。在计算的任何一点上,经典的计算机状态都完全由其所有位的状态所决定,因此具有位的计算机可以存在于一种可能的状态中,范围从000…0到111…1。量子计算机的力量在于它丰富的状态库。量子计算机利用了一种特殊的叠加方式,可以同时产生指数级的多个逻辑状态,所有状态从| 00…0⟩到| 11…1⟩。这些量子叠加的绝大多数是纠缠的,换句话说,它们是整个计算机的状态,与单个量子位的数字或模拟状态的任何赋值都不对应。

计算机科学家已经从理论上证明,对于各类数学问题,云端大数据,量子计算速度更快,包括一些今天无法解决的问题,目前的超级计算机需要的时间比宇宙的年龄还要长。例如,运行Shor算法,将大量数据有效地分解为它们的因子,并计算离散对数。由于量子效应,提高传统ICT的性能变得越来越困难!那么,摩尔定律的比例正在接近物理极限。量子计算不再把它们看作是一种麻烦和限制,而是将这些量子现象用于一种基本的新型信息处理。通用量子计算机的计算能力将达到甚至超过未来最强大的经典计算机的性能水平。它们将是可重新编程的机器,用于解决复杂的计算问题,如优化任务、数据库搜索、机器学习和图像识别。

量子计算机和软件--

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