第二百九十三章 科技的进步,是靠大家
这是按指数规律爆增的数量!
当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时,它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关(位)所构成的传统的计算机。
如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存,那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机。
10^301,1后边301个0!这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多!
亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机,也远远抵不上这样一台量子计算机!
当然,要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中,要克服的困难实在还有太多!
而量子计算机到底有多厉害。
曾有人打过一个比方:如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就好比飞机。
使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。
而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需秒。
量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。
那么如何了解量子计算机呢,我会让大家,十分钟看懂现代量子计算机到底是什么。
江帆一边说,一边开始在黑板上画着:
首先,我们知道计算机是由基本元器件组成的,即电路的逻辑门,而每个逻辑单元则是由晶体管组成,仅能完成一些诸如加减乘除的简单操作。
晶体管是能让计算机处理数据的最基本单元,从功能上来说它像个开关,可阻挡或允许电流通过,高低电信号便组成了数据,即比特——对一个比特来说,有0和1两种。比特位数越多,能表示的数也就越大。
如今1个晶体管,已经可以做到几纳米的大小。由于小到仅有数个原子的大小。
电子有时会无视其中阻碍而直接通过一个已关闭的三极管开关(简单说就是会漏电,失去了开关作用),这种神奇的超自然现象被称为:量子隧道效应(也叫量子隧穿效应)。
在量子领域上,传统物理学不再适用,所以传统计算机无法正常工作。
目前人类遇到了真正的物理屏障,摩尔定律也失效了。
接下来科学家要做的就是,利用量子特性,去研究量子计算机。
在量子计算机中,量子比特可被设为0和1中任意一个。
该系统可存在0和1两种状态,就如光子可水平或垂直极化(电磁波在传播时的方向和电磁场相互垂直,我们把电波的电场方向叫电波的极化)。
在量子世界里,量子比特可同时处于多种态,它可以是几种不同量子态当中的任意几种归一化线性组合,这种状态即我们常说的:量子叠加态
不过,一旦你通过光子探测器去确定它的值时,它就会变为水平或垂直极化状态中的一种。
也就是说,只要不被探测器观察,量子比特就处于叠加态(同时等于0和1)而无法预测其值。
在被观察的那一刻,它就会坍缩为两种状态中的一种(参考薛定谔的猫。)
1台n位的量子计算机=[公式]台n位的传统计算机并行计算。
由此可见,每多一位(逻辑比特),量子计算机的优势呈指数级增长。
更有趣的是!量子比特还有个难以置信的特性:它可以处于量子纠缠态。
。。。。。。。。。。
而通过这些模拟,能帮助我们了解各种蛋白质的特性,从而带来医学变革的可能,拯救人类。
江帆足足讲了接近一个小时的时间,这才停了下来。
郭冬灵倒了一杯水,递给他。
“谢谢。”
接过水杯,江帆将杯子里的水,喝入腹中,随后下台找了个位置坐下,想让大家消化消化。
“江先生,你讲得是在精彩!”戴建中朝江帆竖起大拇指,脸上带着兴奋的表情。
“我将这么多,希望你们科技院,能好好研究通透,这些事情,我还没给我的研究院讲过。”
“江先生,放心,等我们消化了你说的这些,我们也会开始动身,争取早日弄出量子计算机。”
量子计算机只要研发出来,那么会拥有不少的好处。
科技也会得到更大的进步。
“你们又是观念太传统了,有时候,应该跳出传统观念,往更高深的层次去考虑。”
江帆摇头一笑,提议着。
“哈哈,经过江先生这么一说,我也确实感觉到了,我们的思维大过于传统,以前好多东西,我们都不曾想过,一心扑在研究上,经过江先生的提醒,到是觉得以前的想法,有很多地方是错的。”
“嗯,你能明白就好。”
“科技的进步,不是靠一个人,而是靠大家,靠团队。”
“只有大家同心,共同研究科技,才能让科技得到更大的进步。”
郭冬灵在一旁,捂嘴偷笑,她还是第一次见到院长被一个年轻人教训。
不过这年轻人的才能,比她们科技院任何一人的才能,还要厉害,她相信,就算是知名的科学家,在江帆面前,也会像一个学生一样,认真听江帆的讲话。
这样的一个年轻男人,才二十来岁,而且人也这么帅气,郭冬灵眼中闪烁着小星星。
这节课,一共花费了二个多小时,江帆也才大致的讲了百分之十的部分。
如果想全部讲完,那么需要几天的时间。
当然,就算他讲完了,科技院这些人想完全消化,估计也得几个月,一两年,才能完全消化。
因为这是科技,而不是其他的东西。
不是那种,自己一说,他们就能马上明白的东西。
“终于结束了。”江帆靠在椅子上,松了口气。
“哈哈,江先生,累了吧。”唐振海出现在江帆身边。
“唐先生,给他们将这些东西,可不容易啊,说得我口干舌燥的。”江帆莞尔一笑。
“确实,不过我没想到,江先生的才能,比我想的还要厉害百倍,江先生,能为他们讲解这么高深的原理等等,这是为科技出了不少力。”
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当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时,它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关(位)所构成的传统的计算机。
如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存,那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机。
10^301,1后边301个0!这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多!
亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机,也远远抵不上这样一台量子计算机!
当然,要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中,要克服的困难实在还有太多!
而量子计算机到底有多厉害。
曾有人打过一个比方:如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就好比飞机。
使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年。
而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需秒。
量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。
那么如何了解量子计算机呢,我会让大家,十分钟看懂现代量子计算机到底是什么。
江帆一边说,一边开始在黑板上画着:
首先,我们知道计算机是由基本元器件组成的,即电路的逻辑门,而每个逻辑单元则是由晶体管组成,仅能完成一些诸如加减乘除的简单操作。
晶体管是能让计算机处理数据的最基本单元,从功能上来说它像个开关,可阻挡或允许电流通过,高低电信号便组成了数据,即比特——对一个比特来说,有0和1两种。比特位数越多,能表示的数也就越大。
如今1个晶体管,已经可以做到几纳米的大小。由于小到仅有数个原子的大小。
电子有时会无视其中阻碍而直接通过一个已关闭的三极管开关(简单说就是会漏电,失去了开关作用),这种神奇的超自然现象被称为:量子隧道效应(也叫量子隧穿效应)。
在量子领域上,传统物理学不再适用,所以传统计算机无法正常工作。
目前人类遇到了真正的物理屏障,摩尔定律也失效了。
接下来科学家要做的就是,利用量子特性,去研究量子计算机。
在量子计算机中,量子比特可被设为0和1中任意一个。
该系统可存在0和1两种状态,就如光子可水平或垂直极化(电磁波在传播时的方向和电磁场相互垂直,我们把电波的电场方向叫电波的极化)。
在量子世界里,量子比特可同时处于多种态,它可以是几种不同量子态当中的任意几种归一化线性组合,这种状态即我们常说的:量子叠加态
不过,一旦你通过光子探测器去确定它的值时,它就会变为水平或垂直极化状态中的一种。
也就是说,只要不被探测器观察,量子比特就处于叠加态(同时等于0和1)而无法预测其值。
在被观察的那一刻,它就会坍缩为两种状态中的一种(参考薛定谔的猫。)
1台n位的量子计算机=[公式]台n位的传统计算机并行计算。
由此可见,每多一位(逻辑比特),量子计算机的优势呈指数级增长。
更有趣的是!量子比特还有个难以置信的特性:它可以处于量子纠缠态。
。。。。。。。。。。
而通过这些模拟,能帮助我们了解各种蛋白质的特性,从而带来医学变革的可能,拯救人类。
江帆足足讲了接近一个小时的时间,这才停了下来。
郭冬灵倒了一杯水,递给他。
“谢谢。”
接过水杯,江帆将杯子里的水,喝入腹中,随后下台找了个位置坐下,想让大家消化消化。
“江先生,你讲得是在精彩!”戴建中朝江帆竖起大拇指,脸上带着兴奋的表情。
“我将这么多,希望你们科技院,能好好研究通透,这些事情,我还没给我的研究院讲过。”
“江先生,放心,等我们消化了你说的这些,我们也会开始动身,争取早日弄出量子计算机。”
量子计算机只要研发出来,那么会拥有不少的好处。
科技也会得到更大的进步。
“你们又是观念太传统了,有时候,应该跳出传统观念,往更高深的层次去考虑。”
江帆摇头一笑,提议着。
“哈哈,经过江先生这么一说,我也确实感觉到了,我们的思维大过于传统,以前好多东西,我们都不曾想过,一心扑在研究上,经过江先生的提醒,到是觉得以前的想法,有很多地方是错的。”
“嗯,你能明白就好。”
“科技的进步,不是靠一个人,而是靠大家,靠团队。”
“只有大家同心,共同研究科技,才能让科技得到更大的进步。”
郭冬灵在一旁,捂嘴偷笑,她还是第一次见到院长被一个年轻人教训。
不过这年轻人的才能,比她们科技院任何一人的才能,还要厉害,她相信,就算是知名的科学家,在江帆面前,也会像一个学生一样,认真听江帆的讲话。
这样的一个年轻男人,才二十来岁,而且人也这么帅气,郭冬灵眼中闪烁着小星星。
这节课,一共花费了二个多小时,江帆也才大致的讲了百分之十的部分。
如果想全部讲完,那么需要几天的时间。
当然,就算他讲完了,科技院这些人想完全消化,估计也得几个月,一两年,才能完全消化。
因为这是科技,而不是其他的东西。
不是那种,自己一说,他们就能马上明白的东西。
“终于结束了。”江帆靠在椅子上,松了口气。
“哈哈,江先生,累了吧。”唐振海出现在江帆身边。
“唐先生,给他们将这些东西,可不容易啊,说得我口干舌燥的。”江帆莞尔一笑。
“确实,不过我没想到,江先生的才能,比我想的还要厉害百倍,江先生,能为他们讲解这么高深的原理等等,这是为科技出了不少力。”
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