【问题标题】:What is a QBit and how soon can I get a quantum computer?什么是 QBit,我多久可以得到一台量子计算机?
【发布时间】:2010-10-31 03:50:51
【问题描述】:

我多久可以得到一台量子计算机?有什么方法可以构建一个简单的吗?对于早期采用者来说,它们还有多少年?

我想从高层次上了解 QBit 是什么,它可以有多少个状态,以及哪些类型的算法在这个领域可以很好地工作。

【问题讨论】:

  • 你被谷歌和维基百科禁止了吗?
  • Google 是一个搜索引擎,而 Wikipedia 是一个百科全书(引用权威数据,本身不是权威)。 SO 在这里为这些网站提供一些参考。
  • 我看过一些关于这个的文章,写的挺密集的,在这里问问看有没有人能简明扼要的解释一下。
  • 那么您认为 SO 正在与世界权威机构在量子计算方面蜂拥而至?
  • @Neil:这个网站是用来提问和回答问题的。如果不允许这类问题,那么 SO 有什么用?大多数问题都可以通过谷歌搜索来回答,这并不意味着你不应该在这里问。

标签: quantum-computing


【解决方案1】:

在过去的一两年里,关于量子计算机的宣传很多,但在它们变得实用之前,还有许多问题需要解决。

其中一些“只是”工程问题,例如将尺寸从房间大小的 6 qbit 系统缩小到更像集成电路的密度。或者想办法防止热噪声扰乱系统,而无需客户手头有大量液氮(或氦气!)。

另一方面,构建具有大量 qbits 的量子计算机似乎存在一些更基本的问题。

其中主要是纠错。用于量子计算的纠缠系统的部分固有性质是它们会自发地失去“相干性”。在增加纠缠寿命方面已经取得了长足的进步,但是您可以可靠地执行的操作数量仍然非常有限。

已经开发了一些量子计算中的纠错技术,但我在量子 EC 上阅读的上一篇文章表明,所需的纠错 qbit 的数量或多或少与活动 qbit 的数量成对数上升。请注意,初始常数因子可能非常大 - 可能需要 5 个物理 qbit 来表示 1 个逻辑 qbit。

在某种程度上(还有待观察),这种规模的增长将削弱量子计算相对于传统计算所具有的速度指数优势。

好的,所以你今天可以得到一个 6 qbit 的系统,它太小了,无法解决“有趣”的问题。像分解 2048 位数字这样的事情将需要具有数百万或数十亿 qbits 的系统。当然,您会“立即”得到答案,但没有明确的途径可以使用当前技术达到接近该性能水平。仅仅将问题加载到系统中可能会超过一致性寿命。

哦,回答您的其他问题: 我认为大多数人都在使用具有一对状态的量子存储系统。原则上,这些系统中的大多数可以在每个存储单元存储多个不重叠的状态,但我认为更多的努力是让设备完全可靠地工作,而不是最大限度地提高效率。

量子算法和量子物理学一样奇怪。这里不是试图解释它们是如何工作的,而是一篇关于 Shor 的整数分解算法的文章。 http://en.wikipedia.org/wiki/Shor's_algorithm

这里是关于纠错问题的参考: http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_error_correction

【讨论】:

  • 您对量子纠错开销的描述是倒退的。至少在纸面上,量子纠错的开销是“多对数的”,这意味着一定数量的对数因子,而不是指数。开销限制非常令人鼓舞。标准术语也是“qubit”,而不是“qbit”。
  • 是的,你是对的。我想我的信息已经过时了。我会更新我的答案...
【解决方案2】:

Quantum computers 将在很长一段时间内不会出现。没有简单的方法来构建一个。

Qubit

【讨论】:

    【解决方案3】:

    我会说他们已经在这里了。 :)

    第一台“工作”的 3 量子位 NMR 量子计算机建于 1998 年。该领域仍处于起步阶段,几乎所有进展都还停留在理论层面并仅限于学术界,但 2007 年一家名为 D-Wave Systems 的公司提出了工作的 16 量子位的原型,以及当年晚些时候的 28 量子位绝热量子计算机。他们的努力是值得注意的,因为他们声称他们的技术在商业上是可行的和可扩展的。截至 2010 年,他们拥有 7 个钻机,他们当前一代的芯片有 128 个量子比特。他们似乎与 Google 合作寻找有趣的问题来测试他们的硬件。

    我推荐在 D-Wave 上使用 this short 24-minute videoWikipedia article 以快速了解一下,在 this blog 上由 D-Wave 创始人兼首席财务官撰写的更多资源。

    【讨论】:

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