量子计算的几个关键特征及其历史意义

量子计算的几个关键特征:

1.量子比特(qubit)

量子计算的基本单元是量子比特,既可以代表0也可以代表1,也可以代表这两种状态的叠加,实现量子叠加态。由于量子计算机的出现及飞速发展，依赖于大整数分解和离散对数难题的算法,其安全性堪忧了，实际上早已超过了临界值。中国团队在2023年1月4日发布的信息称，372个量子比特即可破解RSA，RSA是银行等机构的安全基石。而IBM已经发布了433量子比特的量子计算机。

2.量子纠缠

不同量子比特之间可以纠缠,即每个量子比特的状态都与另一个量子比特的状态相关。这可实现量子并行计算。

3.量子干涉

量子波函数可产生正负干涉,不同路径量子态可相互抵消或增强,实现量子算法。

4.量子隧穿效应

使量子态快速穿隧能垒,实现量子计算中的optimization算法。

5.量子测量

对量子态进行测量会导致波函数塌缩,产生一个确定的测量结果。

量子计算机能够指数级地提高某些算法的执行速度,实现超越经典计算机的计算能力,具有广阔的应用前景。但也面临decoherence等技术难题。

量子计算的历史意义主要体现在以下几个方面:

1.打破了传统计算模式

量子计算基于量子比特(qubit)和量子叠加、纠缠等原理,实现了超越经典二进制位计算极限的新的计算方式。这开创了计算科学领域的新篇章。

2.实现指数级计算能力提升

量子计算机可实现指数级任务加速,能指数级缩短解决一些复杂问题的时间。这对促进人类科技进步具有重大意义。

3.引发了密码学领域的革命性变化

量子计算机具有破解RSA、DH、ECC等传统公钥密码和数字签名的潜能。这促使密码学界开发出新的抗量子计算的密码机制,推动了后量子密码学的发展。

4.推动了量子信息科学的蓬勃发展

量子计算的研究促进了量子纠缠、量子态隐形传态等量子信息理论的深入发展。量子计算与量子通信之间也存在着密切关联。

5.对未来科技进步具有深远影响

量子计算开启了人类控制和利用量子态的新视野。量子计算、量子通信、量子测量等量子技术被认为是引领21世纪科技进步的重要基石。

总之,量子计算推动了一个计算和信息科学领域的革命,对人类科技进步具有里程碑意义,也启迪了人类思考能力的新境界。它开创了科技发展的新纪元。

关于室温超导

韩国人团队在 arXiv 上发表了论文，称找到了室温超导的方法。室温超导固然重要，也随时准备好了迎接奇迹，但目前还是要淡定，冷静客观。中国团队根据批露的实现常温超导的方法，得出试验结果要等到三天以后。我们看三天以后的结果如何。大概四个月前，印度人也说找到了室温超导，结果是个“狼来了”的故事。这次看是怎么回事。

·