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成功立项!量子计算领域国际标准项目由我国提出

时间:2020-05-18    来源:仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】日前,由我国提出的《信息技术 量子计算 术语和词汇》国际标准提案在国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会(ISO/IEC JTC 1)成功立项,这也是首个量子计算领域的国际标准项目。

  量子计算的概念较早由阿岗国家实验室的P. Benioff于80年代初期提出,他提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算,1985年,牛津大学的D. Deutsch提出量子图灵机的概念,量子计算才开始具备了数学的基本型式。然而上述的量子计算研究多半局限于探讨计算的物理本质,还停留在相当抽象的层次,尚未进一步跨入发展算法的阶段。

  量子计算将有可能使计算机的计算能力大大超过今天的计算机,但仍然存在很多障碍。大规模量子计算所存在重要的问题是,如何长时间地保持足够多的量子比特的量子相干性,同时又能够在这个时间段之内做出足够多的具有超高精度的量子逻辑操作。

  日前,由我国提出的《信息技术 量子计算 术语和词汇》国际标准提案在国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会(ISO/IEC JTC 1)成功立项,这也是量子计算领域的国际标准项目。

  该国际标准规定了量子计算领域中的常用术语和词汇,将有助于量子计算相关概念的理解和交流,对于推动以量子计算为代表的先进计算技术体系完善、关键技术攻关、软硬件产品研发、产业化具有重要的指导意义。

  量子计算

  一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

  量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态,从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数(00、01、10、11)中的一个,而量子计算机中的2位量子位(qubit)寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加,对于n个量子比特而言,量子信息可以处于2种可能状态的叠加,配合量子力学演化的并行性,可以展现比传统计算机更快的处理速度。

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  这一实验充分展示了非局域量子模拟器在研究量子物理问题中的重要作用。

  量子模拟器是解决特定问题的专用量子计算机,这一概念较早由费曼于1981年提出。费曼认为自然界本质上是遵循量子力学的,只有用遵循量子力学的装置,才能更好地模拟它,这个力学装置就是量子模拟器。量子模拟器研究中,人们更多关注的是它的量子加速能力,通常情况下,一个量子模拟器所操控的量子比特数越多,它的运算能力就越强。

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