IBM为新型5量子位量子计算机提供公共云访问

IBM开发了一台5量子位量子计算机，你可以在网上试用一下。

一段时间以来，量子计算一直是计算机研究的独角兽。它可能能够解决今天的计算机需要数十万年才能解决的复杂问题。

最近，IBM在使量子计算成为现实方面迈出了相当大的一步，他们的新5量子位或量子位处理器。

IBM的量子计算机。图片由IBM。

要理解5量子位在量子计算的宏大体系中意味着什么，请考虑以下内容:达里奥吉尔他是IBM研究院科学与解决方案副总裁，说任何经典计算机都不可能模拟出50量子位量子系统所能完成的工作。

创新不会止步于此。IBM还将他们的新处理器连接到云上，这样任何人都可以对其进行测试。在拥有一台通用量子计算机的漫长过程中，这是量子计算广泛应用的第一个具体步骤。

什么是量子计算?

如果你不了解传统的计算机和数字逻辑，检查一下这些在阅读文章剩下的部分之前，先把它拿出来。

量子计算和经典计算的第一个大区别是逻辑运算的基本单元，即量子位。量子位与传统位不同之处在于它利用量子力学来进行运算。

叠加，即同时处于两种状态，是一个量子位元表现出的正常状态。考虑叠加的一种更传统的方式是想象一个比特同时是1和0。叠加是量子计算机的关键组成部分之一;这使得我们能够通过解释每一种可能性来解决一些极其复杂的问题。

一个有点可怕的例子是，量子计算机可以强行破解密码，而传统计算机需要几千年才能破解，只需几个小时甚至几分钟。

量子机器背后有着复杂的物理学，但幸运的是IBM不仅给我们提供了他们计算机的教程，而且还提供了更多关于量子计算机的背景知识在这里。

表示量子位的布洛赫球。图片由IBM。

量子门

既然我们现在在研究量子比特，我们也会得到一些量子门。这些原理与传统逻辑门的功能相同，但它们也结合了一些特性来充分利用这些量子位元的特性。

CNOT就是这样一个门，也是IBM在其教程中介绍的第一个量子门。它代表“受控的非”，顾名思义，使用一个量子位影响另一个量子位。在经典计算中，就逻辑表而言，这几乎等同于异或门。

如果你想了解更多关于量子逻辑门的进展，阅读牛津大学的99.9%精度的量子逻辑门。

使用IBM的Quantum Composer

这些都可以在量子作曲器中进行测试，它可以是量子计算机的模拟，也可以是实际的东西。不，你没看错亲爱的读者，你可以编写和运行量子计算机!你可以运行5位处理器，做有限的操作。因为只有一台电脑可以在上面运行每个人的命令，所以你使用基于云的处理器的实验将在一个队列中等待长达24小时。

然后IBM查看结果，并提供两个查看数据的选项:正常柱状图及其量子领域表示或QSphere。

IBM Quantum Composer的映像。图片由IBM。

量子问题的量子计算

在量子计算机建成之前，我们无法确切地知道它的真正能力。然而，专家们已经在猜测量子计算机可以帮助解决哪些问题。

宇宙的模拟是经典计算机被要求运行的最困难的任务之一。然而，随着这些模拟中具体细节的增加，传统计算机开始面临困难。

通过利用量子物理的固有特性，量子计算机能够模拟更多的宇宙。量子并行性允许量子计算机同时模拟多个进程。

量子并行与经典并行不同，它可以通过在一个量子位上进行一次操作来同时进行多个经典操作。这是许多人认为违反直觉的量子力学特性之一。

另一种理解方法是杰瑞鼠粮他是IBM实验量子计算研究团队的经理。咖啡因分子，Chow说，是如此复杂，以至于传统计算机无法用1和0(传统比特)来模拟它们。

实际上，在程序中模拟咖啡因是一个适用于量子计算机的量子问题。为此，量子计算机的发明将使药物设计和疾病治疗取得巨大进展。

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随着量子计算机技术的发展，我们只会开始发现更多有趣的想法和潜在的解决方案。未来是奇异而光明的，但也许可以通过量子计算机的计算来澄清。

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需要一些灵感呢?看看这个视频，量子作曲家正在对Grover的搜索算法进行实验: