量子計(jì)算機(jī)芯片

　　據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，微軟現(xiàn)在要花大量資金和資源來(lái)研究量子計(jì)算機(jī)。

　　量子計(jì)算機(jī)是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律，進(jìn)行高速運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。因?yàn)樗�使用的是可重疊的量子單位比特，在處理數(shù)據(jù)時(shí)可讓0和1同時(shí)出現(xiàn)，因此它的優(yōu)勢(shì)也十分明顯：處理速度驚人，比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快數(shù)十億倍。對(duì)此雷鋒網(wǎng)做過(guò)許多詳細(xì)的科普?qǐng)?bào)道，在此不多贅述。

　　不過(guò)人們看到的量子計(jì)算機(jī)，往往只是存在于科幻小說(shuō)中。隨著科技的不斷發(fā)展，它正一步步地走向我們的生活。雷鋒網(wǎng)曾報(bào)道過(guò)全球首個(gè)量子計(jì)算機(jī)橋的出現(xiàn)，而如果未來(lái)量子計(jì)算機(jī)能廣泛投入使用，許多行業(yè)都會(huì)受到顛覆，比如藥理學(xué)、人工智能等。

　　微軟相信，公司離“開發(fā)基本量子建造塊”的目標(biāo)已經(jīng)足夠接近，該公司的工程經(jīng)理 Todd Holmdahl 表示，“目前，微軟已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)出基本量子比特構(gòu)件單元，做好了開發(fā)出一臺(tái)完整量子計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)備�！�

　　想開發(fā)出能夠?qū)嶋H投入使用的量子計(jì)算機(jī)，研究人員面臨不小的挑戰(zhàn)，而微軟的入局方式與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有些不同。該公司的方法是以“任意子（anyons）”作為基礎(chǔ)�！叭我庾印笔且环N以 2D 形式存在的粒子，可用于構(gòu)建超級(jí)計(jì)算機(jī)的模塊并激發(fā)亞原子的物理屬性。

　　讓量子計(jì)算機(jī)執(zhí)行實(shí)用的計(jì)算是否有可能？對(duì)這一問(wèn)題，物理學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們存在爭(zhēng)議。在一些研究項(xiàng)目中，研究人員試圖用不同的材料設(shè)計(jì)創(chuàng)建量子。微軟選擇的是拓?fù)淞孔佑?jì)算。今年有三位科學(xué)家獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他們認(rèn)為粒子或許能以 2D 形式存在，而微軟的方法正是以此作為基礎(chǔ)。

　　“將半導(dǎo)體與超導(dǎo)體結(jié)合在一起，這就是我們的秘訣�！毖邪l(fā)團(tuán)隊(duì)表示。微軟最近已經(jīng)在控制可被用于形成量子比特的材料領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展， 距離將量子計(jì)算溫度控制在絕對(duì)零度的目標(biāo)非常接近。

　　事實(shí)上，早在 2005 年微軟就已經(jīng)開始鉆研量子計(jì)算技術(shù)。在當(dāng)時(shí)微軟還悄悄成立了 “Station Q” 實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)人是數(shù)字家 Michael Freedman。如今微軟已經(jīng)決心跳出純學(xué)術(shù)研究，計(jì)劃斥巨額資源開發(fā)量子計(jì)算機(jī)的原型產(chǎn)品，與 IBM和谷歌等科技巨頭一同分這杯羹。

　　不過(guò)，目前能夠超越數(shù)字計(jì)算機(jī)的算法還相當(dāng)少。從早期著名的肖爾算法（Shor's algorithm）中我們或許能看到了一絲希望——未來(lái)量子計(jì)算可以被用于破解密碼。一旦這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)，不僅整個(gè)物理界會(huì)發(fā)生劇變，人們的生活也會(huì)產(chǎn)生翻天覆地的變化——現(xiàn)代電子商務(wù)的密碼將不會(huì)被破解，我們可以通過(guò)量子計(jì)算機(jī)以更快的速度搜索數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法。這也將成為計(jì)算機(jī)視覺和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的重大利好。