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2026-10-15
星期四
当前报纸名称:钱江晚报

神秘的量子计算
到底是个啥

日期:09-10
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版面:a0014版:潮新闻·寻新记       上一篇    下一篇

  我们日常使用的手机、电脑等设备中的计算机都属于经典计算机,其运行的逻辑是“二进制”。电脑无法识别我们日常使用的文字、图片和数字,它的运行靠晶体管电压高低状态区分为0和1。

  经典计算机所有的运算、存储和信息处理,本质都是无数个0和1的组合变换。而比特就是承载0或1的最小单位,我们可以将它比作一枚稳稳平放的硬币,同一时间只能是正面(0)或反面(1)的单一状态,非此即彼。

  受限于这套运行逻辑,一旦面对超高复杂度的难题,计算量会指数级增长。

  和固定单一状态的经典比特不同,量子比特如同一枚不停旋转的硬币,在未被外界观测时,会同时拥有0和1两种状态,这就是量子独有的“叠加态”。

  诺贝尔物理学奖获得者费曼曾指出,自然界本身遵从量子力学规律,如果用经典计算机去模拟量子态,现实中很难完成。因此他提出设想:应当构建一套遵循量子力学的机器,来模拟量子世界本身。

  但量子比特十分脆弱,温度波动、震动、电磁干扰,都容易让它的叠加态瞬间消失,也就是“量子坍缩”。这也是为什么量子计算机研发难度极高的原因。

  量子计算机并非是用来替代普通计算机的,量子计算机更擅长解决特定难题,例如:通信安全、新材料分子模拟、新药分子筛选、大规模组合优化等。国内量子计算硬件赛道目前主流的技术有:超导路线、离子阱路线、光量子路线、中性原子路线等。

  一条完整的量子计算产业链,不光只有造芯片、造整机的硬件企业,还需要配套的编译工具、测控软件、云服务平台,才能把量子计算能力交付给科研机构,应用在各行各业。