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    百年的超越:量子物理学与量子计算机

      [  中关村在线 原创  ]   作者:  |  责编:王征
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        【中关村在线原创】在今天如果问计算机领域最前沿的是什么,我个人认为一方面是机器学习、神经网络的运用让人工智能表现出了超越人类的能力,比如明天就要在乌镇与柯洁下围棋的Alpha Go,就打破了过去一直认为的、复杂的围棋计算机还难以超越人类的观念;另外一个领域,则是属于量子计算机,可以说我们极有可能是幸运的一代人,有机会亲历量子计算带来的变革。

    百年的超越:量子物理学与量子计算机
    量子计算机

         那么什么是量子、什么又是量子计算机?我觉得作为中关村在线的网友有必要知道。我在翻阅了不少资料之后,写出此文,希望能用浅显的语音能让你有所了解这个全新的领域,多少也知道量子理论诞生的来龙去脉。

    经典物理学的挑战

        我们先把时钟拨回到一个多世纪以前的十九世纪末、二十世纪初。很奇怪,能在一个时代集中出现如此之多的科学巨匠在人类整个文明史上也不多见,但那个时代恰好正是。以牛顿为代表的经典物理学在一代代人的深入研究之后,终于来到了突破的十字路口。

    百年的超越:量子物理学与量子计算机
    对黑体辐射的研究产生了突破

        冬天北方人为主,都会有暖气。而南方则普遍是空调,于是有人说空调加热没有暖气舒服。这其中的道理,就与热的传递方式有关。热有三种传递方式:传导、对流和辐射,暖气的辐射热有点类似阳光的热辐射,所以我们感觉上更好。一百多年以前,正式对于黑体辐射的深入研究,打开了量子物理世界的大门。

    百年的超越:量子物理学与量子计算机
    光的研究有力佐证了量子理论,后面会说到

        十九世纪末的时候,人民普遍认为经典物理学已经非常完善了。但是很多实践中的观察发现,当处于高速状态下的时候,经典物理学就会出问题。这其中重要的研究对象是光。我们都知道牛顿用三棱镜把阳光折射成立七种颜色,牛顿坚持认为光是由一份份粒子组成的,因为光可以用镜子反射。

    百年的超越:量子物理学与量子计算机
    为了纪念麦克斯韦,nVIDIA的一代GPU的核心就以他的名字命名

        但是菲涅尔等人在18世纪早期发现了光的干涉现象,和水波纹一样,这是光是一种波的证明。那么光到底是小颗粒还是一直波,争议了很久。在1873年,另一个伟人麦克斯韦发表了电磁理论,并且实验测速发现电磁波的速度和光速差不多,于是得到结论是光也是一种电磁波。

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