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西蒙演算法在量子電腦上“跑”得更快

  • 發佈時間:2014-11-19 09:31:30  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  科技日報訊 (記者張蓋倫)來自南非的一組研究團隊近日成功地在量子電腦上運作了西蒙演算法(Simon’s algorithm),且這一演算法在量子電腦上的運作表現比電子電腦表現得更好。相關論文刊登在《物理評論快報》上。

  量子電腦是一種基於量子力學的計算設備,用來存儲數據的對像是量子比特而非經典電腦的電子比特。科學界普遍認為,由於量子電腦能夠利用量子糾纏和疊加等獨特的量子物理屬性,在運作某些特定演算法時,它會比現有電腦更為快速和高效。遺憾的是,到目前為止,還沒有辦法在量子電腦上運作這些量子演算法來檢驗這一理論。

  西蒙演算法便是適用於量子電腦演算法中的一種,它由丹尼爾·西蒙20年前提出,認為這種演算法能夠挖掘量子電腦的加速潛力。西蒙演算法的目的,是為了解決量子黑箱問題,即將執行計算任務的一段程式或者一個公式看作黑箱,看黑箱是否對每一個可能的輸入給出一個唯一的輸出。

  據物理學家組織網11月18日(北京時間)報道,研究團隊在一台量子電腦上運作了該演算法的最簡單版本,僅僅用了六個量子比特,量子電腦完成這一任務僅用了兩次迭代,而普通電腦得用三次。這種區別似乎不算什麼,但人們相信,如果增加更多量子比特,量子電腦和普通電腦運算能力的差別就會拉大,這也意味著,量子電腦能更快、更高效地解決此類演算法問題。不過,還是要潑一盆冷水,到目前為止,能夠運作西蒙演算法並沒有什麼實際價值,該實驗的唯一目的是證明量子電腦在一種演算法上能夠做得更好。

  不過,也別太灰心,證明了類似演算法在量子電腦上運作得更快,科研人員或可以期待,像肖爾演算法(可被用來進行大數質因數分解,這是加密機制的重要組成部分)這樣的量子演算法在量子電腦上同樣能“跑”得更快。

  總編輯圈點

  萬事開頭難。我們現在用量子電腦嘗試“1+1”的小兒科,是期望有一天它能執行“消爾”演算法,解開一切密碼。量子電腦跟可控核聚變一樣,屬於概念上好理解,也有一點小小進展,但要實用就難上加難的科研項目。還好,量子電腦研究的門檻不像核聚變那麼高,全世界的研究機構都可投身其中。如今還説不來,它究竟是鏡花水月,還是會像手機那樣迅速普及?十年後再看吧。

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