量子計(jì)算是什么意思

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

對(duì)于量子計(jì)算來(lái)說(shuō)，物體能夠通過(guò)同時(shí)處于不同狀態(tài)去進(jìn)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(jì)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(wú)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(gè)物體之間處于一種不可分割的整體狀態(tài)。

量子計(jì)算對(duì)人類有何意義

量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展將有三個(gè)階段：

第一階段是發(fā)展高精度專用量子計(jì)算機(jī)，對(duì)于一些特定問(wèn)題實(shí)現(xiàn)高效求解，實(shí)現(xiàn)計(jì)算科學(xué)中“量子計(jì)算優(yōu)越性”。

第二階段是研制可操縱數(shù)百個(gè)量子比特的量子模擬機(jī)，用于解決量子化學(xué)、新材料設(shè)計(jì)等具有重大實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題。

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

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

人類歷史的進(jìn)展幾乎與速度有某種關(guān)聯(lián)。原始社會(huì)，處理事情的速度無(wú)疑是最慢的，所以社會(huì)發(fā)展的速度也非常慢。到后來(lái)封建社會(huì)、資本主義社會(huì)，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(huì)發(fā)展的速度也開始加快。量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，在未來(lái)會(huì)顛覆很多行業(yè)，甚至有可能改變?nèi)祟惖纳缃荒Ｊ?。具體而言，有如下一些領(lǐng)域會(huì)受到很多影響：

1、社交模式的改變

超越現(xiàn)有萬(wàn)億倍的計(jì)算速度，意味著線上的交易模式與線下幾乎沒(méi)有太大的差異。虛擬現(xiàn)實(shí)會(huì)無(wú)限接近現(xiàn)實(shí)，《黑客帝國(guó)》中的虛擬社會(huì)有可能成為真實(shí)。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(yàn)證對(duì)處理速度較為依賴。提升如此快的計(jì)算速度，一些仿真模擬可以很快得到驗(yàn)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(jìn)行模擬，甚至可以直接在一些真實(shí)的數(shù)據(jù)上進(jìn)行演算。

3、基礎(chǔ)理論的變化

當(dāng)速度打破界限的時(shí)候，很多工程的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題就不再是問(wèn)題。那么會(huì)有更多的科學(xué)家和學(xué)者，會(huì)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(wàn)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(jī)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(gè)原因是大腦神經(jīng)元的處理速度。試想未來(lái)由無(wú)數(shù)顆由量子芯片組成的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，會(huì)展現(xiàn)怎樣的計(jì)算能力？或許機(jī)器智能會(huì)獲得突飛猛進(jìn)的進(jìn)化。而作為機(jī)器智能的設(shè)計(jì)師——人類，通過(guò)機(jī)器智能的成功，會(huì)獲得關(guān)于大腦、智能更深的認(rèn)識(shí)，人的智能，或者人的進(jìn)化是否會(huì)發(fā)生一次質(zhì)的躍遷？其意義可能同第一個(gè)直立行走的人類對(duì)人類進(jìn)化的影響一樣重大。