“九章”量子计算机为啥快?玻色采样是什么?量子霸权时代来了吗?(66)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-10-01 23:51

        于是啊终于就到了这个2010年啊,麻省理工学院的教授叫做亚伦森和他的学生啊叫阿尔希波夫。他们两个人一起论证了一个结论,什么结论呢?就是啊这N个光子它的玻色取样。玻色取样它正比于正比于稽核式的魔方啊,鸡合适的魔方。啊,完了这句话出来,可能同学们又晕了,是吧?什么叫玻色取样,正比预计合适的平方呢?首先我们说这个玻色取样,他基本上和高尔顿钉板是差不多的。意思是说呀,这个他的意思很像啊很像。

        就是说我们首先呢有一个这个光学的仪器,这个光学的仪器呢可以让光子在里边儿谈来谈去,就好像一个小球在这个钉板中间谈来谈去一样。当然这个小球他是一个光子,是个样子,而且呢最里面的这些啊就有入口是吧?还有一个好几个入口啊,然后中间呢会出现一大堆的叫做所谓分数器。分数器就是啊这些个光暗光子,还有可能会这个过这个分数,企业可能会分出去给反弹,是吧?然后一大堆的这个分数器啊,一大堆的分数器,我这只是示意图啊。于是比如说啊我们在这里过来的一个光子,这个光子过来之后呢,有可能不那个不理会任何分数器,然后从这里出去了是吧?这个地方就有一个出口啊有一个出口,这地方也有出口。啊,也有可能呢他到到这个位置之后被谈了一下,谈到这儿,然后再往下出到第三个口了是吧?也有可能呢比如说从这个地方进来的,然后到了第二个位置,他又往左边开。后厨到了这个口,那都有可能是吧,现在我给你这么样一个矩阵,我就问你,假如我告诉你有一些光子从某几个口输入,请问他从某几个口输出的概率有多大?再说一遍,结果给你一些光子从某些口输入,然后经过这么一套系统在出的。我问你,你从哪一个口出来的概率有多大?这就好像是我把一大堆的球。

        从高尔顿钉板的上面扔进去,然后我问你出来的时候,在各个不同口出来的概率有多大。所不同的是,这个球啊调到每一个槽中,他只有一个确定的概率。而这些个光子它有很多个同时输入,同时也有很。多个同时输出。所以他的问题呢比刚才那个问题要复杂一些,最终的结论是什么呢?就是一个概率S就是说你有一个出来的时候的一个排布。那么这有一个排布的概率啊,比如说第一个口一个接口两个之内的啊。

        这种排布的概率,这个概率等于什么呢?他等于PERMA把这个矩阵取机合适,然后把集合式几个绝对值,因为这个金合适啊,它是一个复数啊,最后算出来是负数,取绝对值叫。取模再把它模样给平方了,然后底下还得出一些技术啊,叫S一叹号,S2叹号阶乘是吧啊,sn叹号什么之类的啊。反正总而言之呢,我会得出这样一个结论。就是说啊光子出来了之后,它有一个概率的分布,这个概率的分布是吧?这个概率的情况他是正比于上面这个玩意儿呢,上面这个玩意是什么?是稽核式的魔方?稽核式的模仿。所以如果我们要用经典计算机去计算某一种概率的情况,我们怎么算?我们得先算集合是一算机合适,就算出这么个情况的,做好几千万年,对吧?那就上不了。然后你想反过来说,推出概率这个很困难。但是反过来说呢,我们如果要是用量子系统直接去模拟它是吧?我直接把这个光子放进去,然后看一看出来的情况。我模拟他5000次,1万次,我们就直接把这概率得到了吗?我直接把概率得到了之后,我们可以反过来再去算计合适,这不就容易的多了吗?那这个呢其实就是潘建伟团队所做的一件事,是吧?他们呢造了一个更好的装置,咱们有更好的光源,有更好的这种干涉的装置。

        还有更好的这个光光子探测器。所以呢他们就模拟了几十个光子的这种情况,而且呢速度非常快是吧?花了大概是几百秒的时间就做了好几千次的实验是吧?这个好几千字实验,如果我们反过来说,用经典计算机去算。你可能需要算几十亿年,是不是就这么一个意思。但是呢尽管如此啊,他还是一个原形级,而不是一个量子计算机。为什么这么说呢?因为首先来讲,它实际上就是用量子的方法去模拟的一个量子的问题。

        当然比经典计算机。快了,就好像我们点一个爆竹,一秒钟,这报纸就炸了。但是我们要用计算器去算,你可能要算半天。那里边每一个原子,每一个分子都什么状态,你就要去算半天。所以在特定的问题下,的确这种方法是快的。而且反过来说呢,这种问题他实际上现在还是专用机的专用机,意思是什么呢?就是我们现在只能算特定的问题。

        比如说我们算机合适,但是是不是说任何一个集合式你都能转化成一个光路。然后通过这种方法算出来,这个还不一定,所以叫专用机的专用机,他还没有达到真正能够解决既合适的这个问题啊,这是我个人的一个理解是吧?那么就算是他能够解决其合适的问题了。那么对于很多很多其他的问题,他可能也解决。不了,比如最基本的一个问题就是如何破解大数的质因数分解。因为如果你能够解决大数的质因数分解的问题,那么你就可以破解世界上绝大多数银行的密码了,对不对?那就是所谓的量子算法少算法,你用少算法就可以破解这个现在所谓的rsa。加密是吧,你破解的rss加密,你就可以解开银行密码。

        但问题是呢,这个现在的这一套玻色取样的装置,它不是用来算那个东西的,是吧?完全不一样。因此呢我们的银行密码还是安全的,不用太担心。即便有一天呢,我们造出了量子通用机,他也可能只能在某个方面超越经典计算机。比如说你要算天气,也许他能够超越经典计算机。但是我们如果要是想打个游戏呀,或者我们想打个电话呀,发个信息呀,可能还是经典计算机呢更合适一些。所以说呀量子霸权时代还远远没有到来。

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