量子计算——计算的更快未来

近年来，计算机已成为我们生活的重要组成部分。 在任何领域，无论是教育还是空间科学演示，计算机无处不在，没有计算机就不可能进行任何工作。 因此，自从计算机被发明以来，它们的体积缩小了，容量却增加了。 例如，您可能已经注意到，您智能手机中的芯片在 2010 年为 1 GB，现在已达到 1 TB。 因此，您可以看到技术发展的速度有多快。
尽管计算机随着时间的推移变得越来越强大，但您今天使用的计算机仍然存在一些限制，例如它和功耗。 这为引入新的计算方式打开了大门。

什么是量子计算

量子计算是一种利用叠加和纠缠等量子现象进行计算的计算。 由于它能够轻松查询、监控、分析和处理来自任何来源的数据，这一奇妙的技术趋势还涉及避免冠状病毒的传播和开发可行的疫苗。 银行和金融是另一个使用量子计算来控制信用风险、高频交易和欺诈检测的行业。

量子计算机 – 0 和 1 的不同方法

在您目前的笔记本电脑或计算机中，“位”用于计算，其中数据以 0 和 1 二进制数或使用机器语言的二进制数的形式存储（机器语言以二进制代码编写，只有两位数字 0 和1 因为计算机只理解二进制信号，即 0 和 1 以及计算机的电路，即二进制代码中的电路，因为计算机只理解二进制信号，即 0 和 1 以及二进制代码中的电路，因为它识别并转换为电脉冲，0 表示关闭，1 表示开启。
任何软件都是为计算机创建的，然后转换为机器语言，当你的处理器为任何软件着色时，它使用这种机器语言来执行所有的过程。

量子计算机：量子计算的基本理论是基于原子，这个想法涉及使用原子作为微型计算器来确定 0（零）和 1（一）。

根据物理学，任何原子都会自然旋转，这种旋转可以是向上旋转或向下旋转，即上下旋转。 如果我们看数字技术，一切都以 0 和 1 的形式保留，即原子的向上自旋可能是 1，向下自旋可能是 0，但如果检测到原子自旋，它将是 0。所以它可以同时位于顶部和底部，这就是它被称为 Qubit 的原因，因为它与典型计算机上的位不同。 量子比特，也称为量子比特，与比特的区别在于比特中的信息可以采用 0 或 1 的形式，而量子比特中的信息可以采用 0 或 1 的形式。它可以是在 0 或 1 值中。

因此，一台涉及 Quantum Basics 来计算和解决我们复杂计算的计算机就变成了一台 Quantum Computer。

据报道，一台 40 立方的量子计算机具有与当今超级计算机相似的计算能力，并且计算数据的能力远快于当今的超级计算机。

我们的超级计算机现在还不足以解决我们最新的问题

到目前为止，我们一直依靠超级计算机来解决大多数问题。 这些是极其强大的传统计算机，具有数千个 CPU 和 GPU 内核。 另一方面，超级计算机并不擅长处理某些乍看起来很简单的问题。 这就是需要量子计算机的原因。
例如：考虑以下场景：您需要在晚宴上安排十个挑剔的人，并且在所有可以想象的组合中只有一个完美的座位计划。 在确定最佳组合之前，您必须尝试多少种不同的组合？
使用 N 阶乘公式，只有 10 人就有 3,628,800 种组合，即 300 万种组合。
因此，如果我们引入更大版本的此类问题，则需要更可靠且更具成本效益的解决方案。

此外，超级计算机缺乏处理现实世界情况的众多组合的工作记忆，这些类型问题的更大版本甚至使我们最强大的超级计算机也感到困惑。
每个组合都必须由超级计算机一一分析，这可能需要很长时间。

量子计算机更快

量子计算机可以在由量子计算机创建的大量多维空间中代表这些巨大的问题。 这是传统超级计算机无法做到的。

然后利用量子波干涉算法来定位该领域的解决方案并将其转换回可用和可理解的形式

Grover 的搜索是一种很有前途的量子算法，它采用了这些原理。 假设您需要从 N 的列表中找到一项。在传统计算机上，您必须平均检查 N/2 项，在最坏的情况下，您必须检查所有 N。
在一台量子计算机上，格罗弗的搜索将在检查大约 N 个项目后找到该项目。 这显着提高了处理速度并节省了时间。 例如，假设您需要从一万亿的列表中找到一项，并且每个项需要一微秒的时间来检查：
以这种方式，传统计算机将需要大约一周的时间。
量子计算机完成它大约需要 1 秒钟。
所以它们非常适合优化问题。

量子计算机将改变数据安全格局。 尽管量子计算机将能够破解当今的许多加密方案，但预计它们将开发出防黑客的替代方案。

谷歌的量子计算机“Sycamore”在不到四分钟（200 秒）的时间内完成了一项计算，而这在世界上最强大的计算机上可能需要 10,000 年。 这是世界上第一台完全工作的量子计算机的开始，它将能够生产更好的药物、开发更智能的人工智能并解开宇宙之谜。

大小事项

就计算能力而言，量子计算机具有巨大的潜力。 实际上，它们目前的大小与家用冰箱差不多，带有一个壁橱大小的控制箱。

量子比特或量子比特（CUE-bits）的使用方式与传统计算机中使用比特以量子形式存储信息的方式相同。

先进技术组合的实施

超流体：超流体用于冷却超导体。 我们将这些超导体冷却到绝对零以上百分之一摄氏度，这是物理学允许的理论上的最低温度。

超导体：当电子通过超导体时，它们形成库珀对，它们通过称为约瑟夫森结的量子隧道。

控制：超导的量子比特。 我们可以调节量子比特的行为，并通过向其发射光子来使其保持、修改和读取信息。

叠加：量子比特本身并不是特别有用。 然而，我们可以通过创建许多计算空间并将它们连接成一种称为叠加的状态来生成大型计算空间。 然后我们使用可编程门来表达该领域的复杂问题。

纠缠：量子纠缠允许量子位保持完全耦合，尽管它们的行为是随机的。 使用利用量子纠缠的量子算法可以更有效、更快速地解决特定的复杂问题。