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量子電腦沒法復制貼上成困難,DNA 貯存體系多是處理計劃 05月17日更新_台灣大哥大 門號查詢

我們都曉得量子電腦有強盛的盤算本領,但好像很少有人說起它的缺點:由于量子電腦的實質緣故原由,你弗成以在下面保管或復制資訊。這是由量子電腦的實質所決議的,思索一下,量子態永遠處于機率中,一旦有不雅測就會產生坍塌,以是,復制當然是弗成能的了。往常,迷信家們正努力于處理這個題目,個中一種計劃就是應用 DNA 來貯存資訊,讓我們一路來懂得一下。 你確定聽過這類炒作:量子電腦的反動期間正在到來。物理學家說,這些電腦的速率快到可以破解銀行而今應用的每一種加密形式。它們的人工智能云云先輩,你可以載入元素周期表還有量子力學的軌則,它們可以或許計劃出現在為止最高效的太陽能電池。它們很快就會到來了:Google 的研討職員 3 月早些時間在《天然》雜志上揭櫫稱,他們估計最早在 5 年內推出貿易化的量子電腦。並且 Google 想要在本年末構建并測試一台 49 量比──也就是“量子位元”──的量子電腦。一些專家稱,一台 50 量比的電腦機能要跨越任何一台傳統電腦。 然則存在一個年夜題目:由于量子電腦的實質緣故原由,你弗成以在下面保管或復制資訊。假如不克不及備份任務結果,那麼再強盛的盤算本領也沒用武之地。你可以變化一下量子數據,然后把它放在一個傳統貯存裝配里,但這些轉化過的材料會占用很年夜的空間。以是,物理學家們在徵採一種由新的資料(包含 DNA)制作的靠得住、超等緊縮的硬盤驅動器。 量子電腦之以是云云強盛,恰是由於材料密度。一台傳統的電腦瀏覽、貯存、操縱位元:1 和 0。但量子電腦應用的是量子位元:一種在你不雅察時,可以同時存在兩種狀況的小小量子物資──0 和 1。而假如你可以在兩種狀況疊加的環境下操縱量子微粒,那麼你就可以平行處置多項義務。這能進步與盤算有關的特定義務處置速率。這類速率不會讓 Netflix 旁觀體驗更好,也不克不及讓微軟 Excel 蒙受本領更強。然則它在實行徵採算法或是和無機物資某人腦類似的類比復雜體系時,速率將會特別很是快。 量子力學擁有弗成思議本領的同時,也存在肯taiwan lottery sports定的錯誤謬誤。它的軌則答應疊加,然則也制止任何人復制量子微粒。“這叫做‘弗成復制道理’”,加拿年夜西蒙弗雷澤年夜學的物理學家 Stephanie Simmons 說。她說量子電腦會把原子程式計劃為特定的原子狀況,代表連續串數字。想讓電腦給另一個原子編出完整一樣的原子狀況在物理上幾近弗成能。 以是 Simmons 提出一個比擬悠揚的貯存量子數據方法:起首,你要把它轉化為二進制材料──把描寫出原子疊加的數字翻譯成簡略的 0 和 1;然后,再用傳統貯存情勢把這些轉化來的材料存起來。換句話說:硬盤驅動器。一個超等緊縮的硬盤驅動器,由於一台 49 量比電腦的每個量子數據檔案年夜小可到達 4 萬支影片的範圍。 為了貯存云云偉大的材料,量子電腦的開闢者們必要新的材料貯存科技,Simmons 說。而今貿易化的驅動器緊縮水平還不敷。一個單一量子檔案會占到一個固態硬盤驅動器上一張郵票年夜小的處所。 以是 DNA 是可供選擇的貯存計劃。《迷信》雜志 3 月早些時間揭櫫稱,迷信家已證實 1 克 DNA 可以貯存 215 兆百萬字節,或說 2.15 億千百萬字節的材料。在這類密度下,兩輛貨卡就可以裝下人類全部的材料。和傳統的硬盤驅動器只在二維外觀上貯存材料分歧,DNA 是在三維分子上貯存材料的,多出來的阿誰垂直維度使 DNA 每單元貯存的資訊多得多。 並且,它可以延續很長時候。“想想你 1990 年月買的 CD,”哥倫比亞年夜學的電腦迷信家 Yaniv Erlich 說,他正在研討這一範疇。“它們539 官網能夠有些處所被刮花了,而你已不克不及精確讀出那些材料了。但 DNA 卻可以在很長一段時候內貯存資訊,我們而今可以特別很是精確地讀出幾千年前骨骼上的 DNA。” 另一種超緊縮技巧將比特編譯xk4w 4在單一原子上。IBM 的研討職員上個禮拜揭櫫文章說,他們把比特貯存在一個單一原子上,然后又把材料勝利地讀掏出來。為了做到這一點,他們把鈥原子嵌在一塊芯片上,然后應用電子裝備操縱每一個原子發生內涵磁場的偏向。 他們發明,當原子之間的間隔為 1 毫微米,他們就可以自力操縱原子。以是根本上可在每個原子上編譯 1 比特。弗成能跨越這類密度了,IBM 的物理學家 Chris Lutz 說。貿易化的硬盤驅動器在最少 10 萬個原子上貯存 1 比特──就算是 DNA 的堿基對都是由 30 個原子構成的。 這兩種技巧都和量子電腦自身一樣,間隔貿易化還必要肯定的年份。DNA 的分解特別很是昂貴,並且讀取時候也很長。而要在單一原子上貯存材料,你必要堅持原子處于極端高溫的狀況──年夜概接近盡對零度──由於否則的話,原子會彼此攪擾并籠罩它們的材料。除此以外,大批的量子運算還必要開闢出一些算法以便把量子數據高效地緊縮轉化為二進制──然后還要計劃出可以或許實行這些算法的硬件。 就算 Google 盤算運轉 49 量比的量子電腦,他們實在也不清晰量子電腦究竟該怎樣備份資訊。“我看到前路上還有很多偉大的挑釁。”Simmons說。由於假如量子電腦不克不及備份本身的材料,那麼主動保管也將于事無補。 What if Quantum Computers Used Hard Drives Made of DNA? (本文由 36Kr 受權轉載;首圖起源:Flickr/IBM Research CC BY 2.0) 延長瀏覽: IBM Q 量子電腦讓我們再次閱歷巨大的“1940 年月” 微軟公佈:DNA 貯存技巧精進 已可貯存 100 部天下名著 微軟花年夜錢研發量taiwan lottery result 6/49子電腦原型產物,將與 Google、IBM 爭雄 微q版台灣軟買分解 DNA,欲追求另類貯存大批材料的方式

2019-03-19 21:31:00