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RSA 算法是现在常用的加密算法,大家认为这是一个高度安全的论文范文系统,但是如果有了量子计算机,科学家发现,RSA 将变得不安全.
如果用400 位数的整数来做一个RSA 密钥,用现在最大的、最好的超级计算机,需要60 万年才能够论文范文.但是如果将来有了一台量子计算机,有相当的储存功能的话,3 个小时就可以论文范文.
而3 个小时还是最保守的估计.
这个震惊了世界学术界的量子计算到底是什么样的计算原理?它和经典的计算机有何不同?它为什么会这么快?量子计算机什么时候会出现?量子计算与AI 可以产生怎样的新的想象空间?
在11 月5 日的腾讯WE大会上,中国科学院院士、量子计算专家、图灵奖获得者姚期智一一作答.
杨子见歧路而“不”哭在传统计算机里,会面临着“杨子见歧路而哭之”的问题.
《淮南子》里的这个故事,讲的是杨朱看到有一只羊走失了就去寻找,走到了分叉的地方,他不知道羊在哪一条路上,这个时候他不能够决定,觉得很悲伤.
看起来唯一的方法就是杨朱必须先去走一条路,然后再走另外一条路.这与传统计算机面临着同样的问题——我们想要找一个答案,常常要搜索好几个不同的方向,来看到底哪一个方向才能够给出一个答案.
如果杨子是孙悟空的话,这个问题就好解决了.因为只要在头上拔几根毛,变出很多个小孙悟空,每个人都走不同的路.这样,大家可以同时搜索,搜索的时间就短了,一个难的问题就变得容易了.
量子计算机依赖出现在自然界的量子力学现象,也就是物质的两种重要状态——叠加(superposition)和纠缠(entanglement),物质的这些状态被用于计算时,有望提升对复杂数据集执行计算的能力.
传统计算机是依赖晶体管的二进制数字电子计算机.不同于传统计算机里晶体管可在0 或1 两种状态之间切换来实现计算信息,量子计算机并不使用晶体管(或经典比特),而是使用量子比特(Qubit).
在量子世界里,这些最微小的粒子本身就具有孙悟空一样的能力.“所以,这是一个非常神奇的事情,在这种最微小的量子世界里面,一个小孙悟空可以一下子变成两个孙悟空,有一半的他走一条路,另外一半走另外一条路.”姚期智说,“换句话说,就是达到了平行计算,基本上等于有无限多个能够运作的计算.”
量子计算都可以做什么?
如果有了量子计算机就可以解量子方程式,很多物理、化学、生物上的问题都能够得到解决.
“ 经过这20 多年的努力,科学家已经了解到什么样的材料是最适合做量子计算机的,而且知道这个蓝图是什么样的,但它还是一个非常难的实践过程.”姚期智表示,量子计算机的“最后一公里”是一个非常艰难的过程,“在量子计算机里面‘纠错’是一个非常难的问题,我们现在进到了最后一里路,但这也是非常长的一段路程.”
在量子计算机里面,还有个重要的事情是要做记忆.姚期智解释道, 存储量和存储时间是“做记忆”的两件重要事情.“ 我们最近已经实现在原子上面做出225 个记忆体, 存储量比以前增加了10 倍.通过把原子用电离的方式做成变成离子, 然后用镭射固定、冷却,同时操纵它,已经能够做出一个存储很久的量子存储.”
对于最令人兴奋的未来,姚期智表示：“如果能够把量子计算和AI 结合,我们能做出连大自然都没有想到的事情.”
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清华计算机和姚班差距参考文献总结:
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