第 12 节 量子计算|神,您的电脑怎么用啊(第1页)

量子计算技术可以说是人类迄今为止对上帝制定的宇宙规则发起的最大挑战,也许我们永远搞不清楚这个世界背后的真相是什么,但是不妨碍我们借用上帝设置的机制来当做工具,让自己在这个世界的能力更强大一些。

其实这就是科学家们的信条。

科学家们并不关心无法验证的哲学问题,但是这不妨碍他们探求能验证的客观规律。

诡异的量子世界背后是什么,也许我们还无法弄明白,但是不妨碍我们先用它的规律来为人类服务。

就像游戏里的 NPC,也许它永远搞不清楚这个世界底层的哪些硬件,网络或者操作系统是怎么运转的,但是不妨碍它发现游戏里可以利用的规则甚至是 BUG 来为创造新的玩法,就像 Minecraft 的玩家在游戏里创造红石计算机一样,我们既然发现了量子世界,当然要物尽其用对吧。

那么,让我们继续探究量子计算的奥秘吧。

在上一章里我们解释了如何用量子比特模拟「未扔出的十面骰子」,也解释了量子比特带来的强大算力主要是来自于其强大的并行处理能力,可以处理远超经典计算机的复杂问题。

但我们也认识到,量子计算机并不是具有万能优越性的,它也是一种特殊的仿真计算设备,它有自己最擅长处理的领域,尤其对某些计算问题更能显示其优越性。

那么,量子计算机究竟擅长解决什么样的问题呢?

按照标准说法量子计算机擅长将一些 NP 问题变成 P 问题。

那么 P 问题是什么,NP 问题又是什么?

P/NP 问题是一种数学概念。

P 问题的意思就是可以在多项式时间内解决的问题,直白一点理解就是我们可以明确知道能解决,而且计算时间是随着问题难度增加呈线性增长的问题。

比如我们要在很多数字(N 个数)里面找最大的数,我们查找的次数最多也就是 N 次而已。

要查询的数字越多,虽然查找时间越长,但是这个花费的时间增长只是线性的,不会增加很快。

类似还有诸如排序问题、查找质数等等,这些也都是 P 问题。

很多 P 问题虽然复杂,但是因为计算时间随着复杂度的上升只是线性增长,所以传统的经典计算机的性能增长基本上都能跟的上计算量的增加需求,就算摩尔定律失效,但是每年经典计算机性能提升 20-30% 在相当长的时间里
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