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主题:【讨论】向量子计算机前进:潘建伟等在国际上首次实现量子分解算法 -- 葡萄

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  • 家园 【讨论】向量子计算机前进:潘建伟等在国际上首次实现量子分解算法

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    • 家园 这个我正好懂一点

      光子计算机可以说是理论上串行运算的最佳选择,而量子计算机可以说是理论上并行运算的最佳选择。

      一般说的光子计算机是指用光子而非电子作为信息传输,存储和运算载体的计算机,和楼主文中的不是一个概念。潘教授在量子计算方面是大牛,这个工作本身也的确很有意义。不过如文中所说,这是“光学量子计算”或者“光量子计算机”,而不是通常意义上的光学计算机。

      光学计算机主要是2000年左右炒概念搞得比较热,其实现在还远未提上议事日程。这里的关键是光学逻辑运算的基本单元还没有真正实现。虽然光存储器,光逻辑运算器等都有一些基础研究,但是都不成熟。正如二极管三极管门电路等等是电子计算机的基础,一般认为光子计算也需要先实现相应的基本运算单元,才能进一步走向集成化(所谓集成光路),然后才是光子计算机的实用化。有意思的是,因为光学波导等本身具有雄厚的研究基础,门槛也较低,所以集成传输这一块问题倒是不大,集成光路的研究也算是比较成功的,不过现在很多人是在搞光路和电路集成,以尽快获得实用化。对了,光子计算机的好处有很多,主要的一个是快(真正的光速运行啊,理论上信息传输的最大速度,呵呵),一个是能耗低(不象电子有焦耳热等等)。

      量子计算机是要利用量子纠缠态的概念,实现多个量子态的并行计算,从而大大提高运算速度。理论上它的载体只要是处在量子态就行,光子,电子,以及其他微观粒子都可以作为载体。如果想像一下的话,它就好比一个多核CPU,而且不需要什么复杂的并行算法,而是所有并行计算自动同时进行,这样理论上速度当然可以指数提高。但是量子纠缠态的产生和控制都很困难,还有其他一些理论和工程上的难题,所以量子计算机离实现也还有相当长的距离。

      • 家园 量子算法

        如果想像一下的话,它就好比一个多核CPU,而且不需要什么复杂的并行算法,而是所有并行计算自动同时进行,

        量子并行跟普通的并行计算概念不一样 量子计算机需要特别的量子算法 它的逻辑与传统计算机完全不一样 不是与或非这类的逻辑门 并不是所有并行计算自动同时进行这么简单 普通的加减乘除 量子计算机也可以做 可是做起来要麻烦得多 不但没有任何优势 结果还不确定

        因为不确定性 量子计算的实际应用很有限 到目前为止 只有两种量子算法 一种是文中提到的Shor's factorization algorithm 一种是搜索算法Grover's search algorithm 速度可以提高到sqrt(N) 这两种算法都是只能在量子计算机上才能有效实现

        • 家园 bnugirl同学说得很对

          只是您这样说了还是不容易让人明白量子计算机到底是个什么啊,呵呵。事实上对量子力学的一些本质问题现在还存在一些争议(河里有人转了“上帝掷骰子吗”,可以参考),所以量子计算机的前景还是有一些存疑的。说到量子力学,现在好像还是哥本哈根解释占主流?这个我就不懂了,不敢乱说。

        • 家园 量子计算机优势

          近十年来 从上贴的两种量子算法中又衍生出一些别的算法 例如discrete logrithm 但是量子算法没有任何实质性的突破 还是只有这两类 也就是说 即使现在有一台足够精确也足够大型化的量子计算机 除了作这两类问题 作其他问题时 量子计算机相比传统计算机 没有任何优势

      • 家园 好像去年科学家在捕捉光子上有突破

        好像是可以将单个光子封闭在某种介质的空洞里

        • 家园 将单个光子封闭在某种介质的空洞里

          这个我看到过标题,没有读过原文,不敢乱说。据我胡乱推测,这就是把一定波长一定能量的电磁波“封闭”在一个介质腔里(应该是只能封闭一个有限的时间吧),在电磁理论上似乎并没有什么惊人之处。不过这个单位足够小,所以意义与众不同。至于说这个对光存储的直接影响,至少目前只有一些理论指导作用吧。

      • 家园 涨知识了。花!
    • 家园 专业报道还是应该让专业人员来写 这篇文章有误导嫌疑的地方还是不少

      先回答下面的问题

      光子计算机是量子计算机的一种 量子计算机就是聪明地利用了不确定性 才有了量子并行 才有了本质性区别与传统计算机的特性 但是也因为不确定性 使得量子计算的实际应用很有限 到目前为止 只有两种量子算法 可以在量子计算机上实现指数性加速的计算

      到底用什么样的系统来实现量子计算 目前还没有定论 每种方法都有它的优势和劣势 文中提到的光子计算机 也有它的局限 例如抗噪音能力最差 因为光子可以和任何物质发生作用 光子计算的优势在于单比特控制的精确 但是要想发展到多比特 也是非常困难的 一点不必核磁共振容易

    • 家园 国内一直在研究量子通信,因为量子通信几乎可以认为是不可破解的

      只是现在的传输距离有限,还没有实用

    • 家园 会不会因为传统硬件方面的原因而被别人摘了桃子呢?
    • 家园 量子计算机和光子计算机有什么不同啊?

      只知道后者据说是无法破解的是吧?好像是根据薛定谔的理论,光子的状态是无法确定的。

    • 家园 送花。

      鲜花已经成功送出。

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      这个是真正的基础研究进展,值得中国人为之浮一大白。

    • 家园 量子计算的威力在于并行

      是真正意义上的并行,因此计算机的软件都会有巨大的不同。虽然成熟时间我估计还要很久,不过我觉得会和现有计算机融合,就好像以前的浮点运算器一样,最终整合在一起。

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