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量子計(jì)算機(jī)具有什么計(jì)算能力特點(diǎn)，量子計(jì)算機(jī)在哪些方面有優(yōu)勢(shì)

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-06-26 05:25:45 編輯：智能門(mén)戶手機(jī)版

1，量子計(jì)算機(jī)在哪些方面有優(yōu)勢(shì)

首先量子計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)不象傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)那樣分步進(jìn)行，而是同時(shí)完成，這樣就節(jié)省了不少時(shí)間，適于大規(guī)模的數(shù)據(jù)計(jì)算。能不能取代超算有點(diǎn)期待。量子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世還可解決一個(gè)一直困擾傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的難題，那就是微型化和集成化。這只是理論上預(yù)估，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)量子摩爾定律有待考慮。從另外一個(gè)方面說(shuō)明傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯。最后量子計(jì)算機(jī)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，系統(tǒng)的某部分發(fā)生故障時(shí)，輸入的原始數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)繞過(guò)，進(jìn)入系統(tǒng)的正確部分進(jìn)行正常運(yùn)算，運(yùn)算能力相當(dāng)于1000億個(gè)奔騰處理器，運(yùn)算速度比現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)快100倍。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在有計(jì)算過(guò)剩和產(chǎn)業(yè)升級(jí)慣性的問(wèn)題。所以量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)也是保持量子計(jì)算高端優(yōu)勢(shì)。能否像微型機(jī)計(jì)算機(jī)大范圍普及有待考慮。

生物計(jì)算機(jī)目前沒(méi)有多少研究，基本是停留在一個(gè)概念階段。量子計(jì)算機(jī)現(xiàn)在在硬件層面有很大突破，多光子通道的計(jì)算單元已經(jīng)可以制造，離理想中的可以進(jìn)行計(jì)算的量子計(jì)算單元預(yù)計(jì)還有10-15年距離。軟件層面上目前沒(méi)有多少進(jìn)展，畢竟硬件還有一段路要走。

量子計(jì)算機(jī)在哪些方面有優(yōu)勢(shì)

2，量子計(jì)算機(jī)到量子比特各國(guó)為什么致力于這一領(lǐng)域

在微觀尺度上，一個(gè)量子比特可以同時(shí)處于多個(gè)狀態(tài)，而不像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的比特只能處于0和1中的一種狀態(tài)。這樣的一些特性，讓量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。美國(guó)谷歌公司等機(jī)構(gòu)在2015年宣布，它們的“D波”(D-Wave)量子模擬機(jī)對(duì)某些問(wèn)題的求解速度已達(dá)到傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的1億倍。雖然它并不被認(rèn)為是真正的量子計(jì)算機(jī)，但量子計(jì)算的巨大潛力已經(jīng)顯露。量子計(jì)算需要克服環(huán)境噪聲、比特錯(cuò)誤和實(shí)現(xiàn)可容錯(cuò)的普適量子糾錯(cuò)等一系列難題，真正量子計(jì)算機(jī)研發(fā)挑戰(zhàn)巨大。為加速進(jìn)入量子計(jì)算機(jī)陣營(yíng)，各國(guó)政府紛紛加大投入。歐盟在2016年宣布投入10億歐元支持量子計(jì)算研究，美國(guó)僅政府的投資即達(dá)每年3.5億美元。中國(guó)也在大力投入，目前正在籌建量子信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，一期總投資約70億元。如果“量子霸權(quán)”實(shí)現(xiàn)，人類(lèi)計(jì)算能力將迎來(lái)飛躍，接下來(lái)就會(huì)是在多個(gè)領(lǐng)域的推廣。一些行業(yè)巨頭已經(jīng)盯上了量子計(jì)算未來(lái)應(yīng)用：阿里巴巴建立了量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室;中科院與阿里云合作發(fā)布量子計(jì)算云平臺(tái);IBM也在去年宣布計(jì)劃建立業(yè)界首個(gè)商用通用量子計(jì)算平臺(tái)IBM Q，還與摩根大通等公司合作計(jì)劃在2021年前推出首個(gè)在金融領(lǐng)域的量子計(jì)算應(yīng)用。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)要100年才能破解的難題，量子計(jì)算機(jī)可能僅需1秒，如此“洪荒之力”、酷炫前景各國(guó)豈能袖手旁觀？去年底，美國(guó)IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子計(jì)算原型機(jī)，量子計(jì)算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入關(guān)鍵階段。聰者聽(tīng)于無(wú)聲，明者見(jiàn)于未形。當(dāng)魔幻般的理論在現(xiàn)實(shí)中推動(dòng)進(jìn)步，各國(guó)的科研實(shí)力體現(xiàn)無(wú)疑。在IBM公司宣布成果的半年前，中國(guó)科學(xué)家已發(fā)布世界首臺(tái)超越早期傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)10個(gè)超導(dǎo)量子比特糾纏，在操縱質(zhì)量上也是全球領(lǐng)先。從個(gè)位數(shù)到幾十量子比特的進(jìn)展，各國(guó)你追我趕，這到底是為什么？從1970年到2005年，正如摩爾定律預(yù)測(cè)的一樣，每18個(gè)月集成電路上可容納的元器件數(shù)目約增加一倍，計(jì)算機(jī)的性能也相應(yīng)提升近一倍。但2005年后這種趨勢(shì)就開(kāi)始放緩，極其微小的集成電路面臨散熱等問(wèn)題考驗(yàn)。

截止2017年5月3日，中國(guó)對(duì)外宣布世界首臺(tái)10比特光量子計(jì)算機(jī)研發(fā)成功。這臺(tái)具有10個(gè)量子位的光量子計(jì)算機(jī)克服了以往同類(lèi)型量子計(jì)算機(jī)的量子位數(shù)目受限和低采樣率的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)采用的架構(gòu)還具有繼續(xù)增加量子位數(shù)目和提高采樣率的能力。

量子計(jì)算機(jī)到量子比特各國(guó)為什么致力于這一領(lǐng)域

3，計(jì)算機(jī)具有什么特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1，算速度快運(yùn)算速度快。2. 計(jì)算精度高在科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中，對(duì)計(jì)算結(jié)果的精度有很高的要求。3. 存儲(chǔ)容量大計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。4. 具有邏輯判斷功能。5. 自動(dòng)化程度高。

計(jì)算機(jī)（computer）俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲(chǔ)記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動(dòng)、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒(méi)有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)?？煞譃槌?jí)計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類(lèi)，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。

計(jì)算機(jī)能在程序控制下自動(dòng)連續(xù)地高速運(yùn)算。由于采用存儲(chǔ)程序控制的方式，因此一旦輸入編制好的程序，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后，就能自動(dòng)地執(zhí)行下去直至完成任務(wù)。這是計(jì)算機(jī)最突出的特點(diǎn)。2．運(yùn)算速度快計(jì)算機(jī)能以極快的速度進(jìn)行計(jì)算。現(xiàn)在普通的微型計(jì)算機(jī)每秒可執(zhí)行幾十萬(wàn)條指令，而巨型機(jī)則達(dá)到每秒幾十億次甚至幾百億次。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度還在提高。例如天氣預(yù)報(bào)，由于需要分析大量的氣象資料數(shù)據(jù)，單靠手工完成計(jì)算是不可能的，而用巨型計(jì)算機(jī)只需十幾分鐘就可以完成。3．運(yùn)算精度高電子計(jì)算機(jī)具有以往計(jì)算機(jī)無(wú)法比擬的計(jì)算精度，目前已達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后上億位的精度。4．具有記憶和邏輯判斷能力人是有思維能力的。而思維能力本質(zhì)上是一種邏輯判斷能力。計(jì)算機(jī)借助于邏輯運(yùn)算，可以進(jìn)行邏輯判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果自動(dòng)地確定下一步該做什么。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由內(nèi)存和外存組成，具有存儲(chǔ)和記憶大量信息的能力，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量已達(dá)到上百兆甚至幾千兆，而外存也有驚人的容量。如今的計(jì)算機(jī)不僅具有運(yùn)算能力，還具有邏輯判斷能力，可以使用其進(jìn)行諸如資料分類(lèi)、情報(bào)檢索等具有邏輯加工性質(zhì)的工作。5．可靠性高隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到幾十萬(wàn)小時(shí)以上，具有極高的可靠性。例如，安裝在宇宙飛船上的計(jì)算機(jī)可以連續(xù)幾年時(shí)間可靠地運(yùn)行。計(jì)算機(jī)應(yīng)用在管理中也具有很高的可靠性，而人卻很容易因疲勞而出錯(cuò)。另外，計(jì)算機(jī)對(duì)于不同的問(wèn)題，只是執(zhí)行的程序不同，因而具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和通用性。用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)能解決各種問(wèn)題，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。微型計(jì)算機(jī)除了具有上述特點(diǎn)外，還具有體積小、重量輕、耗電少、維護(hù)方便、可靠性高、易操作、功能強(qiáng)、使用靈活、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)還能代替人做許多復(fù)雜繁重的工作。

計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)：①運(yùn)算速度快。②計(jì)算精度高。③具有“記憶”能力。④具有邏輯判斷能力。⑤具有在程序的控制下自動(dòng)工作的能力。

計(jì)算機(jī)具有什么特點(diǎn)