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第四百七十八章:来自维度的碾压

第四百七十八章:来自维度的碾压 (第2/2页)
  
  物理和数学最大的不同就在这里。
  
  一个问题的解决,并不是完成,而是开始。
  
  尤其是最后一条,为实现新型量子器件提供理论基础,是他为自己在接下来的时间中安排的新的研究方向。
  
  说起量子器件,大家第一时间能想到东西,基本都是量子计算机。
  
  这是一种可以实现量子计算的机器,它通过量子力学规律来实现数学逻辑运算,并处理和储存信息。
  
  相对比传统的计算机来说,量子计算机的优点众多。
  
  比如‘并行计算能力’更强,更高的‘信息存储密度’,‘快速解决特定问题’等等。
  
  传统计算机在同一时间处理多个计算任务时,需要依次完成。
  
  而量子计算机可以同时处理多个计算任务。
  
  这意味着量子计算机可以用更短的时间完成更复杂的计算任务。
  
  尤其是在科研领域,量子计算机有着独特的优势。
  
  比如化学材料医药模拟方面,经典计算机在计算大规模分子的性质时,需要很长时间和大量的计算资源。
  
  利用量子计算机可以模拟分子的特性,在做这些科研方面的模拟时,能提供更加准确的预测和计算。
  
  不过量子计算机优秀归优秀,但如何实现制造出一台没有误差、且用途广泛的量子计算机,依旧是科学界最大的难题。
  
  这其中的关键,就在于量子计算机使用的基本信息单元‘量子比特’了。
  
  与常规计算机使用的非0即1的二进制码不同,量子比特可同时以0和1的状态存在。
  
  这种不确定性来源于物理学中的量子叠加:“即一个量子系统能同时存在于多个分离的量子态中。”
  
  这就话有些绕口,但要简单的理解其实很容易。
  
  最快的方法,就是著名量子物理学家薛定谔的那只“既死又活”的猫了。
  
  ‘薛定谔的猫’指的是一只被关在密闭房间内的猫。
  
  在这个密闭的房间里面,有一瓶装着剧毒气体的玻璃瓶,瓶上方有一个装有放射性镭原子的盒子,盒里还有一个侦测放射性镭原子是否发生衰变的机关。
  
  若镭原子发生了衰变,这个机关则控制一个锤子砸碎玻璃瓶,释放出毒气,猫死亡。
  
  若是没有衰变,则机关不会触发,猫活着。
  
  但根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加。
  
  理论上来说,猫就应该处于死猫和活猫的叠加状态。
  
  所以在没有打开盒子前,你永远无法知道盒子里面的猫是死是活。
  
  而在打开盒子后,它则会迅速坍缩成唯一现实,死,或者活。
  
  尽管薛定谔提出这个理论一开始只是为了嘲讽量子力学,但想要最快的方式理解量子叠加,这是最简单也是最合适的。
  
  虽然人们在实际生活中并不会遇到这样的“幽灵猫”,但量子比特却存在相似的情况。
  
  它可以同时具有两个或两个以上的多重状态,就薛定谔的猫一样,既死又活。
  
  而打破叠加态的方法是测量。
  
  我们打开盒子后便知道了薛定谔的猫的生死,是因为我们得到了确定的结果(非死即活),叠加态便不复存在。
  
  而量子计算机的计算过程,便涉及通过测量量子比特,使其叠加量子态坍缩为0或1。
  
  这是量子计算机的核心机理,也是实现量子计算机的最大核心难点。
  
  因为量子比特的本质上就是本质上是处于叠加态的亚原子粒子。
  
  它异常的敏感,无论是电子、离子或光子,亦或者量子比特周围环境的细微变化,比如振动、电场、磁场、宇宙辐射等,都可能向量子比特输入能量,进而使叠加态坍缩,使量子比特失效。
  
  因此,量子比特需要密封在极冷、真空环境中以最大程度地避免任何干扰。
  
  不过伴随着强关联电子体系理论框架的构建,物理学对拓扑物态的产生机制和特性的研究,在接下来的时间中能够有效的为新型量子器件提供理论基础。
  
  它能极大的缩小新量子器件的制造与实现难度。
  
  而作为实现强关联电子体系理论框架的作者,徐川没理由不继续深入研究一下这方面的东西。
  
  毕竟量子计算机要是得到了新的突破,那现有的传统计算机,哪怕是大型超算,都将是战五渣。
  
  因为这并不是计算速度的问题,而是来自维度的碾压!
  
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