忘掉摩爾定律吧,量子計(jì)算機(jī)正以“雙指數(shù)速度”不斷改進(jìn)!

量子霸權(quán)時(shí)代即將來(lái)臨,利用糾纏粒子或量子位元進(jìn)行計(jì)算的量子計(jì)算機(jī),正準(zhǔn)備以非常、非常快的速度超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。根據(jù)《量子》上一篇引人入勝的新文章,這一切都被一種新的計(jì)算定律所捕獲,即所謂的Neven定律。

那么,Neven定律到底是什么呢?該定律以谷歌量子人工智能實(shí)驗(yàn)室主任哈特穆特·尼文(Hartmut Neven)的名字命名,他是第一個(gè)注意到這一現(xiàn)象的人。

事實(shí)證明,量子計(jì)算機(jī)正以驚人的速度趕超普通電腦——“雙指數(shù)速度”:這意味著處理能力增長(zhǎng)了2^2^1(4)倍,然后是2^2^2(16)倍,然后是2^2^3(256)倍,然后是2^2^4(65536)倍,以此類(lèi)推。你可以看到這些數(shù)字變得驚人的巨大,非常非???。雙指數(shù)增長(zhǎng)是如此巨大,在自然界很難找到任何增長(zhǎng)如此迅速的東西。看起來(lái)什么都沒(méi)有發(fā)生,什么都沒(méi)有發(fā)生,然后,哎呀,你突然進(jìn)入了一個(gè)不同的世界,這就是我們即將正在經(jīng)歷的。

幾十年來(lái),摩爾定律一直控制著基于硅芯片的計(jì)算機(jī),它規(guī)定計(jì)算能力將每?jī)赡攴环?。量子?jì)算被譽(yù)為數(shù)字領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,這是因?yàn)檫@些計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的方式,在遵循量子世界奇怪規(guī)則的微小粒子中,其結(jié)果可以非常強(qiáng)大和快速的處理。例如,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為1或0,而量子比特的數(shù)據(jù)可以同時(shí)存在于多個(gè)不同的狀態(tài),這意味著更多的數(shù)據(jù)可以保存在更少的比特中,在這種情況下是量子位,并且可以在一瞬間處理更多計(jì)算。

然而,并不是所有人都相信量子霸權(quán)正在敲我們的門(mén),馬里蘭大學(xué)(University of Maryland)量子信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)合中心(Joint Center for Quantum Information and Computer Science)聯(lián)席主任安德魯?蔡爾茲(Andrew Childs)對(duì)廣達(dá)電腦(Quanta)表示:硅計(jì)算機(jī)也在迅速改進(jìn),也懷疑量子計(jì)算實(shí)際上能否以雙指數(shù)速度改進(jìn)。

無(wú)論如何,沒(méi)有人懷疑量子時(shí)代的到來(lái),我們需要最好做好準(zhǔn)備。創(chuàng)造計(jì)算機(jī)芯片的新方法可以提供比以前可能更快的性能,新設(shè)計(jì)使用了一種叫做碳納米管的特殊材料,它允許存儲(chǔ)層和處理器層在三維空間中堆疊。

博科園|文:Tia Ghose/Live Science
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