面對氣候變化等生存危機，也許我們只是需要一臺量子計算機

 

1981年5月6日，量子力學界的領軍人物理查德·費曼（Richard Feynman）在加州理工學院演講時，提到了模擬自然的問題。

 

量子力學研究的是物理學極微觀層面發生的奇怪現象。在亞原子層面，自然不再遵守我們熟悉的法則。電子和光子有時像波，有時像粒子。被測量前，它們甚至可以同時處于兩種狀態，或者同時出現在兩個地方——這種現象被稱為量子疊加。

 

費曼是第一個意識到其中意義的人。如果想精確地模擬物理、化學或其他任何既復雜又微小的東西，必然需要一個遵循量子力學定律的設備。這對傳統計算機來說是個難題。

 

傳統計算機的單位是比特——開的位置用“1”表示，關的位置用“0”表示。你訪問的每一個網站，玩的每一個電子游戲，觀看的每一個視頻，本質上都是由0和1組成的。但是比特非黑即白，要么是0要么是1，這意味著一些看似簡單的問題對傳統計算機來說非常復雜。

 

“比如說，我們想從英國到美國的14個城市，需要找出最佳路徑——我的筆記本電腦可以在一秒鐘內做到這一點，”威廉·赫爾利（WilliamHurley）解釋道，他是Strangeworks公司的創始人，該公司旨在實現量子計算。“但如果我用同樣的算法，用同樣的筆記本電腦，計算去22個城市的最佳路徑，那將需要2000年。”

 

想找到最佳路徑，傳統計算機必須檢查每一條可能路線——去11個城市的可能路線有2千萬條，12個城市有2.4億條，15個城市超過6500億條。每增加一個變量，可能性成倍增長。

 

2012年，澳大利亞研究人員發明了一種由單個原子組成的晶體管，可以在兩種狀態之間切換，表示1和0。從那以后，除了進入量子領域，計算機就沒有別的出路了。

 

 

在微軟的雷德蒙德園區，一個精密的烙鐵將量子元件固定在一塊電路板上

 

1985年，牛津大學物理學家大衛·多伊奇（David Deutsch）發現，量子計算機遠比物理模擬器更強大。比特只能是1或0，而量子比特可以是1或0，也可以同時是1和0。

 

多伊奇認為，利用量子力學的不確定性，量子計算機可以同時并行地嘗試每條路徑，不用像傳統計算機那樣依次嘗試。

 

1994年，牛津大學量子物理教授阿圖爾·埃克特（Artur Ekert）在國際原子物理學會議上發表了演講。他第一次將量子計算分解成基本的組成部分，并將其與傳統計算機進行了類比，描述了建造量子機器所需的開關和邏輯門類型。

 

埃克特的演講為量子競賽打響了發令槍。

 

“這次會議開啟了一場雪崩。突然之間，計算機科學家們開始談論算法；原子物理學家看到了他們的用武之地。后來這場雪崩蔓延到其他領域，開始加速發展，最后變成了你現在看到的這個行業。” 內.容.來.自：中`國`碳#排*放*交*易^網 t a np ai f an g.com