谷歌發布量子晶元，打破01計算規則，破解你密碼分分鐘的事

橫空大氣排山去

砥柱人間是此峰

前兩天，谷歌正式公布了自己正在測試新一代量子計算處理器 —— Bristlecone

這個晶元破天荒的有 72 量子比特，讓科研界一片驚呼。。。

考慮到不少差友們對量子計算方面並不太理解，差評君來給大家說一下~

一般來講，傳統計算機靠的是數字 0 和 1 的二進位進行存儲和運算。

學過電路的人肯定很熟悉

而量子計算機不一樣。

量子計算機裡面用量子比特（ 也叫量子位 ）來儲存 0 或者 1，但和傳統計算機的區別是，量子比特裡面儲存的 0 和 1 可以同時存在。

薛定諤的貓在觀測之前既是活的也是死的

舉個栗子， 0 就像硬幣的正面， 1 就像硬幣的反面，傳統計算機裡面，每次拋硬幣只能得到正面或者反面，因此也只能是 0 或者 1。

而在量子計算機裡面，硬幣是立起來旋轉的，它既有正面也有反面，同時存在 0 和 1 ~

如果你有兩個硬幣，在傳統計算機這邊，在同一時刻，你只能得到正正、正反、反正、反反這四種狀態中的一種。而在量子領域裡面，你可以同時得到正正、正反、反正、反反這四種狀態！

再舉個栗子。

傳統計算機要獲得下圖中走迷宮的正確路徑，只能一次走一條道，然後一條條試，直到試出來正確的道。

而量子計算機的走迷宮效率類似下面這個圖，它能在一次嘗試所有可能的解法

這簡直就是開掛！

想想，人工智慧、機器學習發展的瓶頸是什麼，為什麼目前的人工智慧看起來更像人工智障？

現在的機器學習，往往試圖通過樣本學習得出問題的最優解，往往這需要龐大的算力支撐，當算力不夠，它在短時間得出的解決方法經常不是最優的。

據說如果能同時控制 50 個量子比特做運算，那麼它的算力就將遠遠超過現在世界上最快的超級計算機，什麼機器學習之類都是小意思~

50 個量子比特在同時發生 2^50 次運算

不過量子計算的發展，也不是沒弊端。

譬如，如今所有的密碼都可以用量子計算機瞬間暴力破解，傳統加密方式在量子計算機面前根本沒有意義，個人的、銀行的、機關的，就連區塊鏈的秘鑰被試出來也就是分分鐘的事。。。

現有的加密演算法

（ 圖片源自博客 Jason Time ）

那這次谷歌帶來 72 量子比特的計算晶元，難道我們的密碼已經不安全了？

Emmm。。。谷歌的晶元是 72 量子比特處理器確實不假，但是目前這種晶元只能做幾種特定的運算，拿它做成的計算機，既不能用來放電影，也不能編輯文檔，離商用有很大的距離，所以說暫時對我們的生活還沒有太大的影響。

不過萬事開頭難，想想當初人類第一台計算機也啥都幹不了，只能解個線性方程組，哪知道現在計算機都快被人玩兒成精了。。。

世界第一台電腦

這麼先進的玩意兒，谷歌之前就有很多人在搞了。

譬如，IBM 在今年的 CES 上也展示了 50 量子比特的量子計算機原理樣機。

誒，有沒有發現 IBM 的量子計算機賊雞兒大，而且結構非常複雜？

因為使用超導技術的量子計算晶元運行的條件十分苛刻，要隔音、隔熱、隔電磁、運行溫度接近絕對零度（ ≈ -273° ），整個圖片幾乎都是外邊那些隔離裝備，晶元只佔最中間一點點。。。

其實這個圖片上還沒有連接冷卻系統，正常一整套裝備要佔 10 平方米！

最早的量子計算機 DWave 的整套

同樣是在 CES 展上，英特爾也推出了 49 量子比特 Tangle Lake 量子計算測試晶元。

CES 英特爾展示的 49 量子比特晶元

據英特爾的說法，這個小小的晶元，計算能力相當於 5000 個八代 i7 ~

國外群雄爭霸，大家肯定也想知道一下國內的研究進展吧。

量子計算機的量子比特控制，分為好幾個派系，最主流派系應該就是超導體系，英特爾、IBM、谷歌用的都是這種，這個方向我國去年實現了 10 超導量子比特的糾纏。

我國實現 10 超導量子比特的糾纏態

大家看到我國只有 10 量子比特糾纏，可能會覺得比谷歌 72 位量子晶元差遠了？。。。

其實並不是，量子比特非常難操縱，條件又苛刻，谷歌的這個 72 量子比特的晶元用的是 9 量子比特糾纏技術，我國的 10 量子比特糾纏依然算頂尖的研究了~

另一種是光子體系，用激光控制粒子糾纏，這個領域，中科大的潘建偉團隊也是最頂尖的，去年已經構建出世界首台 10 比特光量子計算機。

光量子計算機的示意圖

還有一些其他體系，超冷原子體系、離子阱體系之類的，研究的人倒不算多。

雖然現在量子技術飛速發展，但離實用還差的遠。。

記著，那些打著 「 量子 」 的名號治病轉運發財之類的，全 tm 是騙人的！

「 你猜用量子計算機挖礦怎麼樣 」

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