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研究量子電腦的目的是為了解決電腦中的什麼問題?

青灯夜游
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2020-10-26 11:43:4919811瀏覽

研究量子電腦的目的是為了解決電腦中的能耗問題。量子電腦是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的物理裝置;量子電腦的概念源自於對可逆電腦的研究,而研究可逆電腦的目的是為了解決電腦中的能耗問題。

研究量子電腦的目的是為了解決電腦中的什麼問題?

量子電腦是一類遵循量子力學規則進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的實體裝置。當某個裝置處理計算的是量子訊息,運行的是量子演算法時,它就是量子計算機。 量子電腦的概念源自於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。

量子電腦的特性主要有運作速度較快、處置資訊能力較強、應用範圍較廣等。與一般電腦比較起來,資訊處理量越多,對於量子電腦實施運算也就愈加有利,也就更能確保運算具備精準性。

量子電腦的優勢

量子電腦擁有強大的量子資訊處理能力,對於目前多變的信息,能夠從中提取有效的信息進行加工處理使之成為新的有用的信息。量子資訊的處理先需要對量子電腦進行儲存處理,之後再對所給予的資訊進行量子分析。運用這種方式能準確預測天氣狀況,目前電腦預測的天氣狀況的準確率達75%,但是運用量子電腦進行預測,準確率能進一步上升,更加方便人們的出行。

目前的電腦通常會受到病毒的攻擊,直接導致電腦癱瘓,還會導致個人資訊被竊取,但是量子計算機由於具有不可克隆的量子原理這些問題不會存在,在用戶使用量子計算機時能夠放心地上網,不用害怕個人資訊外洩。另一方面,量子電腦擁有強大的運算能力,能夠同時分析大量不同的數據,所以在金融方面能夠準確分析金融走勢,在避免金融危機方面起到很大的作用;在生物化學的研究方面也能夠發揮很大的作用,可以模擬新的藥物的成分,更精確地研發藥物和化學用品,這樣就能夠確保藥物的成本和藥物的藥性。

應用前景

量子電腦理論上具有模擬任意自然系統的能力,同時也是發展人工智慧的關鍵。由於量子電腦在平行運算上的強大能力,使它有能力快速完成經典電腦無法完成的計算。這種優勢在加密和破解等領域有著巨大的應用。

(1)天氣預報:如果我們使用量子電腦在同一時間對於所有的資訊進行分析,並得出結果,那麼我們就可以得知天氣變化的精確走向,從而避免大量的經濟損失。

(2)藥物開發:量子電腦對於研發新的藥物也有著極大的優勢,量子電腦能描繪出萬億計的分子組成,並且選擇出其中最有可能的方法,這將提高人們發明新型藥物的速度,並且能夠更個人化的對於藥理進行分析。 

(3)交通調度:量子電腦可以根據現有的交通狀況預測交通狀況,完成深度的分析,進行交通調度和最佳化。

(4)保密通訊:不僅僅是對於我們生活相近的方面,量子電腦對於加密通訊由於其不可克隆原理,將會使得入侵者不能再不被發現的情況下進行破譯和竊聽,這是量子電腦本身的性質決定的。

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