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什么是“量子电脑”
编辑:simon  阅读:2712次  发布:11-02-28
   “芯片巨人”英特尔公司推出的30纳米晶体管,这一突破使人们将来有机会享用到速度更快的电脑,同时也把传统硅芯片推入尴尬境地,因为硅芯片离其物理极限更近了。
    短短几十年,硅芯片走过一条高速成长之路,1971年英特尔生产的第一个芯片只含2300个晶体管,“奔腾4”芯片已含有4200万个晶体管,而新问世的30纳米晶体管技术将使硅芯片可以容纳4亿个晶体管。但这种增长不可能永远持续下去。英特尔公司工程师保罗.帕肯曾就在《科学》杂志上就此敲响警钟,认为硅芯片技术10年后将走到心头。
    谁会成为传统硅芯片电脑的终结者?目前科学家看好光电脑、生物电脑和量子电脑,其中以又以量子电脑呼声最高。
    光电脑利用光子取代电子进行运算和存储,它用不同波长的光代表不同数据,可快速完成复杂计算。然而要想制造光电脑,需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学晶体管。现有的光学晶体管庞大而笨拙,用其制造台式电脑,将有一辆汽车那么大。因此,光电脑短期内进入实用阶段很难。
    DNA(脱氧核糖核酸)生物电脑是美国南加州大学阿德拉曼博士1994年提出的奇思妙想,它通过控制DNA分子间的生化反应完成运算。但目前流行的DNA计算技术都必须将DNA溶于试管液体中,这种电脑由一堆装着有机液体试管组成,神奇归神奇,却也很笨拙。这一问题得不到解决,DNA电脑在可预风的未来将难以取代硅芯片电脑。
    与前两者相比,量子电脑前景似乎更为光明,著名的“超弦”理论创始人加来道雄在美国《时代》周刊上发表《取代硅的将是什么》一文预言,量子电脑将从新一代电脑研制热潮中脱颖而出。
    量子这种常人难以理解的特性使得具有5000个量子位的量子电脑,可在约30秒内解决传统超计算机要100亿年才能解决的大数因子分解问题,由于意识到量子电脑问世后将对电脑及网络安全构成巨大冲击,美国情报机构下在密切关注量子电脑的进展。不少国家从国家利益出发,正在量子电脑研究领域展开激烈角逐。
    目前,量子电脑研究捷报频传。先是郭光灿领导的中科院知识创新工程开放实验室成功研制出4个量子位的演示用量子电脑。之后,美国IBM公司又推出5个量子位的演示用量子电脑。印度科学家也在紧锣密鼓地开展此项研究,印度国家研究所的科学家放言,量子电脑将在5年内问世。在美国加州理工学院,科学家们甚至已经在从事量子因特网的研究。

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