量子计算

前沿科技：量子计算原理和未来应用前景。

前沿科技·量子计算

• 1. 发刊词：信息社会的“核武器”
  • 1.1. 社会信任基石
    • 经典计算
    • 子主题
  • 1.2. 算力比较
    • 量子计算：核能
    • 电子计算机：汽油
• 2. 量子计算：计算本质是什么？
  • 2.1. 原理：量子力学
    • 烧煤
    • 利用核能
    • 指数级别变化
  • 2.2. 计算本质
    • 输入
      • 物理：初态
    • 运算
      • 规则
        • 物理：演化
    • 输出
      • 物理：末态
    • 例
      • 飞机：风洞试验
      • 黏菌试验
  • 2.3. 刚需：更快更强的计算机
• 3. 量子比特：信息容量秒杀经典比特
  • 3.1. 电子计算机
    • 电磁规律
    • 经典比特
  • 3.2. 量子比特
    • 0/1状态同时存在
    • 薛定谔的猫
  • 3.3. 计算系统能力
    • 基础：信息系统
      • 经典比特
        • 物理资源追加
        • 编码方式增加
        • 极限：2的N次方
      • 量子比特
        • 叠加状态
    • 1024个苹果
      • 经典比特：1024人
      • 量子比特：2人
• 4. 并行演化：恐怖的运算速度
  • 4.1. 数据同步
    • 经典计算
      • 困难
    • 量子计算
      • 简单
  • 4.2. 经典计算
    • 增加处理速度
      • GPU：图像处理核心
    • 速度不够，数量来凑
    • 不可持续
  • 4.3. 量子计算
    • 叠加状态演化
    • 减少物理资源
    • 量子纠缠
• 5. 输入：如何把问题映射到量子系统
  • 5.1. 硬件不兼容
    • 计算模块不理解指令
  • 5.2. 1+2问题
    • 经典计算
      • 数据存储
        • 1
        • 2
      • 指令区
        • +
    • 量子计算
      • 数据存储
      • 指令区
      • 叠加态数据演化
  • 5.3. 人工智能计算实现
• 6. 输出：如何把计算结果正确读取出来
  • 6.1. 读取量子比特
    • 坍塌
      • 信息丢失
    • 统计方式
      • 倒推量子比特叠加态
  • 6.2. 保证计算结果
    • 其他方式验证
    • 硬件系统可靠性提升
      • 解决电子计算机受限问题
    • 增加信息冗余
• 7. 算法：如何让量子计算机做最擅长的事
  • 7.1. 量子计算机指标
    • 量子比特数
    • 算力=物理系统+算法
  • 7.2. 算法
    • RSA协议密码：肖克算法
    • 格罗佛算法：无序算法
    • 最快：快速排序
  • 7.3. 破解密码
    • 不对等性
  • 7.4. 最快算法
  • 7.5. 今后发展
    • 经典计算机
    • 量子计算机
    • 搭配使用
• 8. 量子算力：赢得未来的关键是什么
  • 8.1. 计算思想
    • 数学证明
  • 8.2. 量子霸权
    • 完全超越
    • 关键节点
  • 8.3. 简化版量子计算机
    • 用途广泛
      • 制药：蛋白质分子折叠
        • 阿尔茨海默
        • 帕金森
      • 最先商用：退火算法
  • 8.4. 今后发展
    • 百级量子比特
  • 8.5. 核心技术
    • 依靠人类进化
• 浮动主题