第160章,量子計算機

　　整個量子云星系都是隸屬于帝國量子科學研究院，內圈的生命星球上面沒有什么實驗室之類的，全部都是用來給科學家、研究人員生活的地方，真正的實驗室等等全部都是放在太空之中。

　　因為是一個對外封閉式的星系，所以整個量子云星系都非常的安靜，人口非常少，往來的宇宙飛船等等和帝國其它的星系相比也是很少。

　　不過太空之中一座座龐大的太空城卻是規模浩大，這些全部都是實驗室，每一座太空城就代表了一個實驗室，有的是個人的實驗室，有的是團隊實驗室，為了安全，非常均勻的分配在整個星系之中。

　　李復、余亮、龔高飛三人直接在虛空之中前行，三人沒有穿任何的防護服，可是在太空之中卻是猶如閑庭信步、絲毫沒有任何的不適，腳輕輕的在虛空之中一踩，開始很小的一步，可是卻一下子跨越了非常漫長的距離，僅僅幾步，就從內圈的生命星球上面來到了帝國量子科學研究院總院所在的太空城這里。

　　總院所在的太空城這里，對于三人如此直接降臨到這里，太空城的守衛似乎沒有絲毫的奇怪，因為時不時就有人直接橫渡虛空來到這里，元力修煉的普及，誕生了越來越多的強大元力修行者，肉身直接橫渡虛空的人也非常多。

　　總院所在的太空城，這里相對而言還是顯得有些繁忙，時不時有直接肉身橫渡虛空而來的科學家，但更多的是起起落落的小型私人宇宙飛船。

　　整座太空城燈火通明，分成很多的功能區，各種各樣的太空建造鱗次櫛比的分部在上面，還有各種各樣的綠色植物等等進行點綴，身穿白衣大褂的科學家們正在其中聚精會神的進行研究。

　　“陛下，老師，這是我們量子研究院最新的成果，量子計算機！”

　　龔高飛帶著李復和余亮在總院這里進行參觀，毫無疑問，肯定是要先向兩人展示一下最新的研究成果，量子科技的研究成果很少，能夠拿得出手的，現在也只有量子計算機了。

　　龔高飛指著一臺體積龐大的龐然大物，猶如一棟巨大的房子一般，上面連接著各種顏色的數據線。

　　“量子計算機？”

　　余亮一聽，眉毛一揚。

　　龔高飛口中的量子計算機和地球時代所提出來的量子計算機并不是一個概念，地球時代提出的量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置，當某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。

　　在地球時代，是不是量子計算機只是看這個裝置處理和計算是不是采用量子算法、量子信息，如果是，就可以稱之為量子計算機。

　　而這里龔高飛所說的量子計算機和地球時代的量子計算機顯然不是一回事，兩者之間有著質的差別。

　　在這里就首先要說一下傳統計算機的工作原理，傳統計算機的工作原理是基于1和2兩個狀態的邏輯運算而誕生，最早是為了計算導彈和炮彈的軌跡在二戰后研究出來的。

　　傳統計算機因為幾年只有1和2兩個狀態的邏輯，所以可以稱之為二進制計算機，它的優點就是原理簡單，技術難道低。

　　但是20世紀60年代至70年代，人們發現能耗會導致計算機中的芯片發熱，極大地影響了芯片的集成度，從而限制了計算機的運行速度。研究發現，能耗來源于計算過程中的不可逆操作。

　　那么，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機，而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那么在量子力學中，它就可以用一個幺正變換來表示。

　　早期量子計算機，實際上是用量子力學語言描述的經典計算機，并沒有用到量子力學的本質特性，如量子態的疊加性和相干性。在經典計算機中，基本信息單位為比特，運算對象是各種比特序列。

　　與此類似，在量子計算機中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列，所不同的是，量子比特序列不但可以處于各種正交態的疊加態上，而且還可以處于糾纏態上。

　　這些特殊的量子態，不僅提供了量子并行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同，量子計算機可以做任意的幺正變換，在得到輸出態后，進行測量得出計算結果。

　　因此，量子計算對經典計算作了極大的擴充，在數學形式上，經典計算可看作是一類特殊的量子計。量子計算機對每一個疊加分量進行變換，所有這些變換同時完成，并按一定的概率幅疊加起來，給出結果，這種計算稱作量子并行計算。除了進行并行計算外，量子計算機的另一重要用途是模擬量子系統，這項工作是經典計算機無法勝任的。

　　因為傳統計算機是二進制計算機，所以在進行運算的時候，全部都是將輸入的信息轉化為二進制的信息，接著進行二進制的運算，最后在輸出的時候又轉化成所需要的信息。

　　這也就意味著傳統計算機在計算能量方面是有一個限制的，一旦需要計算的數據過大，傳統計算機就很難勝任，特別是在進行模擬推演的時候，傳統計算機越來越難以滿足科學研究的需要。

　　量子計算機，利用量子糾纏態的特性，因為量子的糾纏態，所以具備了無數種可能性，完全可以不受到進制運算的限制，從本質將計算機的能力獲得質的飛躍。

　　“我們是早就該研究出新的計算機技術了，傳統的計算機是越來越不行了，別的不說，單單是帝國軍方就已經多次向我們科學院這邊提出了研究新的計算機的請求，沒有強大的計算機，很難在戰場上計算出敵方目標的軌跡，從而鎖定目標進行摧毀。”

　　李復臉上露出了笑容，計算機對于一個文明、一個國家而言有點類似于經脈網絡，經脈網絡的快慢可是關系到反應的快慢。

　　這一點在戰場上就顯得特別重要，星際時代的戰爭都是在非常遙遠的距離就發動了攻擊，飛行器的速度非常快，軌跡飄忽不定，這些都是需要靠計算機去進行計算的。

　　傳統的計算機，特別是超級計算機，計算能力雖然同樣非常的可怕而強大，但是戰場上要的就是速度，計算慢上哪怕0.001秒，可能也是瞬息萬變，錯失機會。

　　另外一個就是科學研究上面，隨著科技的發展，越來越多的實驗都變的非常的危險，同時也是需要非常高昂的成本，所以如果能夠在計算機當中就根據現有的數據進行模擬實驗的話就節省成本、降低風險，大大的促進科學研究。

　　在地球時代為什么地球上的五大流氓會一致通過禁止新的核試驗的決議，一方面是因為這五大流氓自己早就已經不知道進行了多少次的實驗，拿到了各種各樣詳細的數據；另外一個方面就是因為計算機技術的發展，很多實驗其實用計算機就可以模擬出來。

　　到星際時代更是如此，特別是很多威力奇大無比的實驗，如果不事先在計算機上面進行模擬實驗的話，一旦進行實際的實驗操作，一個不小心還很有可能會造成毀滅性的后果，比如進行量子泡沫的實驗、超大威力核彈的實驗、超強磁能武器、能量武器的實驗等等，隨隨便便都可以輕易的摧毀一顆行星。

　　“原本量子計算機就是我們量子研究院的研究重點，以前就有很深厚的積累，這些年來，我們重點轉向量子泡沫炸彈的研究，雖然沒有什么實質性的緊張，可是我們在量子科技方面也是獲得了很大的進步，厚積薄發之下，終于研究出了量子計算機。”

　　“雖然僅僅只是剛剛研究出來，它的運算能力是現在我們帝國最先進的超級計算機運算能力的上億倍，只要有一臺這樣的量子計算機，我們帝國那些傳統的超計算機都可以全部淘汰。”

　　龔高飛顯得有些自豪，量子計算機的恐怖運算能力完全碾壓了現有的傳統計算機，一個運用量子糾纏態的多樣性，一個是基于二進制的原理，兩者之間有著質的飛躍，根本就無法相提并論。

　　“上億倍？嘖嘖，真的是非常了不起。”

　　余亮一聽，臉上也是笑開了花，自己的學生厲害，他這個當老師的自然也是臉上有光。

　　“這事你應該早點就上報上來嘛，還藏著掖著。”

　　“老師，這量子計算機也是最近才研究出來的，我們還沒有來得及上報呢，也是想著等一年一度的科學大會的時候再上報上來，到那個時候也可以將它在完善一下。”

　　“嗯，體積是太大了一些，要是能夠做小一些就好了。”