剑桥大学研究人员发现可以运行量子计算机的新方法

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有一天,一台量子计算机可能会放在你的办公桌上,但不要指望它很快就能为你的 PC 供电,剑桥大学领导的一个财团的研究人员找到了一种方法,可以将可以运行量子计算机的操作系统压缩到芯片上。量子计算目前正在被探索为一种做任何事情的方法,从使飞机更轻到破解强加密。但是,暂时不要放弃您的智能手机。

  • 由于剑桥大学研究人员的突破,量子计算机可能会小得多。
  • 然而,专家表示,量子计算机不太可能很快为个人设备供电。
  • 在云中运行的量子计算可以帮助科学家发现新材料和药物。

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特拉华大学计算机工程教授马特·多蒂 (Matt Doty)在电子邮件采访中告诉 Lifewire:“任何人都不太可能在短期内或可能永远在家里或口袋里拥有一台量子计算机。”

“对人们生活的直接影响可能来自使用量子计算机提供独特功能的云服务,可能以用户不明显的方式在后台运行。”

进入量子时代

新的量子系统称为 Deltaflow.OS,由剑桥大学初创公司 Riverlane设计,运行所需空间仅为以前硬件的一小部分。

与 Riverlane 合作的量子计算公司 SEEQC 的联合创始人马修·哈钦斯 (Matthew Hutchings) 说:“用最简单的话说,我们将曾经填满一个房间的东西放在硬币大小的芯片上,并且它起作用了。”在新闻稿中。

“这对量子计算机的未来具有重要意义,就像微芯片本身用于将传统计算机商业化一样,使它们能够以具有成本效益的方式大规模生产。”

虽然量子计算可能还没有准备好供个人使用,但它可能会给用户带来实际的好处。

“量子计算在应用场景中可以比现有计算机强大得多,其中一些可能对我们的日常生活产生革命性的影响,”利哈伊大学工业与系统工程系教授修扬在电子邮件采访中告诉 Lifewire。

杨说,使用量子计算的研究可以改善材料的基础研究,从而制造出更轻的飞机,从而节省燃料和更高能量密度的电池,从而使电动汽车的续航里程更长。量子计算机还可以通过比使用当前计算机更有效地运行分子水平模拟来推动药物发现。

一些科学家推测量子计算更奇特的可能性。

这对于量子计算机的未来具有重要意义,就像微芯片本身对于将传统计算机商业化一样。

“人类可以很容易地拥有一个‘数字双胞胎’,其中人体中的每个原子都可以在量子设备中表示,并且可以在该数字双胞胎上进行模拟,哈里斯堡科学大学教授量子计算的教授 Terrill Frantz和技术,在电子邮件采访中告诉 Lifewire。

未来的挑战

但是,即使操作系统变得越来越小,让量子计算变得有用也存在许多障碍。量子计算在硬件和软件层面都是与经典计算完全不同的技术。

Doty 指出,运行当前计算机的熟悉位要么处于零状态,要么处于 1 状态。同时,称为量子位的量子计算机位可以处于叠加状态,这本质上意味着零和一的混合。

“量子计算机的力量来自于使用这些叠加来做一些大致类似于大规模并行处理的事情,”Doty 补充道。“挑战在于这些叠加是脆弱的——它们很容易坍缩成零或一,在这种情况下,量子计算机的所有功能都将丢失。”

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Just_Super / Getty图像

构建量子计算机的一个重大挑战是找到最小化和补偿这些类型错误的硬件和软件系统。

Doty 说,一些公司已经建造了量子计算机,可以应对限制少量比特错误的挑战。开发能够实现量子计算承诺的硬件、设备和软件需要启用数千或数百万位。

“目前尚不清楚哪种材料平台或结构最好,”Doty 补充说。“我的猜测是,最终我们将得到结合多种不同材料和方法的最佳‘混合’系统。”

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