量子计算为何有如此大的魅力?一把双刃剑,深刻影响生活!


量子计算为何有如此大的魅力?一把双刃剑,深刻影响生活!
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如今的社会 , 我们了解计算的方式正在迅速改变 , 近年来有关许多量子计算一些重大突破的新闻消息纷纷传来 , 这些充分证明了突破性的技术可以让计算机执行比以前更快的速度 。
量子计算是一种运行在量子物理学定律上的计算机 , 而不是运行在经典物理学上的计算机 , 通常古典计算机使用1或0的位来计算问题 , 而量子计算机使用量子位 , 这些位是由量子材料制成的 , 可以位于1或0的位置 , 或者概率为1或0 。
因为量子计算机可以利用量子现实的某些奇特性质 , 所以它们可以回答其他计算机需要更长的时间才能解决的复杂问题 , 常规计算机必须依次进行一系列计算 , 直到完成任务为止 。 从某种意义上说 , 量子计算机可以一次“考虑”许多计算 , 从而在更短的时间内得出答案 。
最近 , 谷歌宣布了“量子至上性”的突破 , 称其54量子位的Sycamore处理器可以在200秒内完成计算 , 相比之下 , 谷歌表示 , 要完成相同的计算 , 传统的超级计算机将需要10,000年的时间 。
不过科学家们称 , 量子计算是一项非常强大的技术 , 可以完成令人惊奇的事情 , 但如果使用不当 , 也可能很危险 , 比如 , 公共电子密码学是一种用来在全球范围内建立共享机密的工具 , 而量子计算可以破解这些算法 , 如果用它来攻击正在自动智能行驶的汽车 , 可那么它就是“公路杀手” 。
为了针对这种未来可能出现的情况 , 现在专家们在研究一种称为量子抗性密码学 , 这些新算法在设计时就考虑到了必须抵御量子攻击的可能性 。
在维也纳大学的菲利普·沃尔瑟(教授的带领下 , 来自奥地利 , 新加坡和意大利的科学家合作开展了一项国际合作 , 以实施一种新的量子计算协议 , 该协议中的客户可以选择加密其输入数据 , 从而使计算机无法了解任何信息 。
为了进行实验演示 , 研究小组使用了由单个光子组成的量子光 , 在量子行走过程中实现了所谓的同态量子加密 , 量子游走是有趣的量子计算专用实例 , 因为它们对于经典计算机来说很难 , 而对于单光子则可行 。
该团队能够证明 , 随着量子游走计算的规模变大 , 加密数据的安全性也得到了提高 。 此外 , 最近的理论工作表明 , 利用各种光子自由度的未来实验也将有助于提高数据安全性 , 人们可以预期将来会进行进一步的优化 , 预计未来安全量子计算会进一步发展!
量子计算为何有如此大的魅力?一把双刃剑,深刻影响生活!】责任编辑:胡志刚