本文中，小編將對量子計算機予以介紹，如果你想對量子計算機的詳細情況有所認識，或者想要增進對量子計算機的了解程度，不妨請看以下內容哦。

一、量子計算機的難點

1、量子消相干

量子計算的相干性是量子并行運算的精髓，但在實際情況下，量子比特會受到外界環(huán)境的作用與影響，從而產生量子糾纏。量子相干性極易受到量子糾纏的干擾，導致量子相干性降低，也就是所謂的消相干現象。實際的應用中，無法避免量子比特與外界的接觸，量子的相干性也就不易得到保持。所以，量子消相干問題是目前需要解決的重要問題之一，它的解決將在一定程度上影響著量子計算機未來的發(fā)展道路。

2、量子糾纏

量子作為最小的顆粒，遵守量子糾纏規(guī)律。即使在空間上，量子之間可能是分開的，但是量子間的相互影響是無法避免的。介于此，量子糾纏技術被聯(lián)想到量子信息的傳遞領域。在一定意義上，利用量子之間飛快的交流速度從而實現信息的傳遞。

3、量子并行計算

量子計算機獨特的并行計算是經典計算機無法比擬的重要的一點。同樣是一個n位的存儲器，經典計算機存儲的結果只有一個。但是量子計算機存儲的結果可達2n。其并行計算不僅在存儲容量上遠超越了后者，而且讀取速度快，多個讀取和計算可同時進行。正是量子并行計算的重要性，它的有效應用也成為了量子計算機發(fā)展的關鍵之一。

4、量子不可克隆

量子不可克隆性，是指任何未知的量子態(tài)不存在復制的過程，既然要保持量子態(tài)不變，則不存在量子的測量，也就無法實現復制。對于量子計算機來說，無法實現經典計算機的糾錯應用以及復制功能。

二、量子計算機未來的3大應用

(一)量子計算機

量子計算的主要應用之一就是量子計算機(AI)。AI的原理就是從經驗中學習，隨著反饋增加越來越準確，直到計算機程序看上去顯得“智能”。

這種反饋是基于對許多可能選項的概率計算，因此AI便成為了量子計算的完美候選人。AI誓要顛覆從汽車到醫(yī)療的每一個行業(yè)，有人甚至將AI對21世紀的重要意義與電之于20世紀相類比。

例如，洛克希德馬丁公司計劃利用其D-Wave量子計算機來測試因為過于復雜而無法在傳統(tǒng)計算機上運行的自動駕駛軟件，Google也正在利用量子計算機來設計能夠將車輛與地標區(qū)分開來的軟件。AI已經可以創(chuàng)造AI了，因此其重要性也將與日俱增。

(二)分子建模

另一個例子是對分子相互作用的精準建模，為化學反應找到最優(yōu)配置?；瘜W反應是高度糾纏的量子疊加態(tài)。這樣的“量子化學”太過于復雜，現有的數字計算機只能對最簡單的分子進行分析。但成熟的量子計算機即使對最復雜的過程進行評估也毫不費力。

Google已經通過模擬氫分子的能量在這一領域取得了突破。這將會帶來更高效的產品，從太陽能電池到醫(yī)療用藥都是如此，尤其是化肥產品。化肥占全球能量消耗的的2%，更高效的化肥對全球能量和環(huán)境益處深遠。

(三)加密

現今的網絡安全大多都取決于將大的數字分解成質數的困難性。雖然現有的數字計算機可以通過搜索每一個可能的分解因子來達到目的，但所需的海量時間會讓“解碼”過程變得昂貴而不現實。

量子計算機在分解因子上的效率比數字計算機有了指數級的提高，這意味著傳統(tǒng)的安保方式將很快成為過去。盡管需要一定時間，對新的加密方式的研發(fā)正在進行中：2015年8月，美國國家安全局開始引入一套可以抵御量子計算機的加密方法。2016年4月，美國國家標準與技術研究所展開了一項為期4-6年的公共評估過程。

利用量子糾纏這一單向特質的量子加密方法也值得期待。城市范圍內的網絡已經在一些城市中得到了展示，中國科學家也宣布其成功從量子衛(wèi)星向地球上的三個不同基站發(fā)射了糾纏的光子。

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