您现在的位置: 通信界 >> 互联网络 >> 技术正文  
 
量子技术的重要性、优势、安全风险以及颠覆性力量
[ 通信界 / 张佳欣 / www.cntxj.net / 2022/10/20 16:03:38 ]
 

量子技术日渐热门,它的重要性、优势、安全风险以及颠覆性潜力你了解吗?

“量子”这一术语是一个总称,指的是利用量子力学在计算、通信、传感、制药、化学和材料研究等既定领域开发全新能力的新兴技术和应用。

从字面意义上说,“量子”一词是指使用量子力学描述的物理系统中的最小单位或实体。而物理学家之所以对量子世界有着单独的力学公式,是因为在非常非常小的粒子的尺度上,经典物理学的规则不一定适用。

物理学家观察到了很多无法用经典物理学解释的奇怪行为,包括量子干涉和纠缠等,它们允许相距甚远的粒子相互连接。

量子的承诺是什么?为什么它如此重要?

量子的承诺是通过利用物质的这些量子力学特性来超越经典物理学的界限。根据具体情况,可以提供全新的信息处理方式,这些方式有可能更快、更节省资源。

例如,量子计算将使人们能够计算以前从未计算过的东西,例如蛋白质的形成或预测金融系统的复杂行为。

量子的颠覆性潜力在哪里?

量子在很多领域都可能具有颠覆性。例如:

优化:量子计算机可能能够更快地解决硬优化问题,甚至能够解决当今完全无法解决的问题(就所需的传统计算资源而言)。

制药/化学研究和建模:量子模拟可以帮助人们了解分子和蛋白质是如何形成的,并在化学和生物学、药物发现和医疗保健方面取得突破。

网络安全:强大的量子计算机可能会破坏现有的依赖大数分解的加密协议,例如基于RSA的加密协议。目前,没有经典的计算机或算法可以在合理的时间内完成此操作,因此人们有机会开发全新类型的加密来确保信息安全。

量子计算有什么好处?与这项技术相关的风险有哪些?

量子计算保证了处理能力的效率。更快地处理信息的能力为推动基础研究、优化、信息技术和制药等领域的发展提供了可能,这些领域的发展超出了人们在使用传统计算机时的想象。

量子计算存在预期的安全风险。在理论上,大型量子计算机可以破解NSA加密。目前一个巨大的突出挑战是创建对经典计算机和量子计算机都安全的安全协议。

而在意料之外的风险是,对于功能更强大的计算机,有许多尚未想象的应用程序。量子计算机的优势在于处理可能对个人隐私产生影响的大数据。

例如,美国大约1%的能源消耗用于生产化肥,而这一过程效率低下,而采用量子力学可以模拟复杂的化学反应。量子计算机可用于模拟生物/化学过程,例如固氮酶中的固氮过程,从而提高生产效率,并带来更环保的方法。

需要哪些技术进步才能将量子计算从小众带入主流?

目前,人们从根本上受到量子系统随时间推移的稳定性以及准确控制它们能力的限制。量子系统对其环境的独特敏感性使它们在计算方面如此强大,但这也使它们很难以很高的精度控制。正因为如此,目前的量子计算机非常小(只有几十个量子比特或量子比特——传统计算机有数亿比特),可以用这些较小的量子系统执行的计算通常是不准确的。

要将量子计算从其小众应用带入主流,需要学习如何更好地将量子系统与其环境隔离,同时如何以更高的精度控制它们。需要减少在量子计算中观察到的错误,然后将量子系统扩展到数亿个量子比特。

如何才能克服这些挑战?

人们需要通过量子计算硬件和软件的创新来克服量子计算中的误差问题。需要更多的研究来了解量子系统中发生的错误过程以及如何构建对这些错误更具弹性的硬件。与此同时,随着如今达到芯片制造能力的物理极限,需要改进软件以及如何实现某些算法。 

 

作者:张佳欣 合作媒体:极客网 编辑:顾北

 

 

 
 热点技术
普通技术 量子技术的重要性、优势、安全风险以及颠覆性力量
普通技术 钻石量子传感器可更精准监测电动车电池
普通技术 管窥“东数西算”这半年:算力需求井喷 创新技术纷呈
普通技术 量子计算能为企业做什么?风险又是什么?
普通技术 如何利用云技术实现可持续创新?
普通技术 量子计算,刚刚跑出三只独角兽
普通技术 企业离量子计算技术应用还有多远?
普通技术 Cloudera用现代化企业数据架构,拥抱混合数据未来
普通技术 人工智能如何改变数据隐私的游戏规则?
普通技术 我国实现百公里自由空间高精度时间频率传递
普通技术 量子计算有哪些业务价值?如何帮助企业实现目标?
普通技术 智能手机用安卓,智能汽车要接着用安卓吗?工信部原部长敲警钟:操
普通技术 苹果力推、概念股异动,eSIM究竟是一项什么技术?
普通技术 中国边缘计算行业创新突飞猛进
普通技术 量子测量问题是一个问题吗?
普通技术 算力如何像水电一样即点即用?
普通技术 国家超算长沙中心“天河”新一代超级计算机系统启动运行
普通技术 AI首次创建高效准确数学算法
普通技术 我国实现百公里自由空间高精度时间频率传递
普通技术 潘建伟团队获量子精密测量重大突破,对科研和日常生活有何影响
  版权与免责声明: ① 凡本网注明“合作媒体:通信界”的所有作品,版权均属于通信界,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:通信界”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。 ② 凡本网注明“合作媒体:XXX(非通信界)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。 ③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一月内进行。
通信视界
韦乐平:网络深度转型最明确的方向首先就是云
爱立信中国区总裁方迎:将在中国市场重点做好
普通对话 NVIDIA发力数字孪生:站在虚拟和现实之间
普通对话 韦乐平:网络深度转型最明确的方向首先就是云
普通对话 中国工程院院士邬贺铨:6G标准面临小圈子风险
普通对话 华为丁耘:绿色ICT,共创新价值
普通对话 爱立信中国区总裁方迎:将在中国市场重点做好
普通对话 中国联通买彦州:广电5G商用对行业竞争格局不
普通对话 中国联通陈忠岳:从“提速降费”向“提速提质
普通对话 华为胡厚崑:5G+工业互联网 数据驱动是关键
普通对话 华为郭平:每个人磨好自己的豆腐,就会有一个
普通对话 中国移动杨杰:加快推进新型平台用工模式规范
普通对话 中国移动简勤:5G引领数字化转型 终端承载应用
普通对话 专访GSMA刘鸿:5G专网谁来建?运营商是最佳选
普通对话 华为甘斌:预计2021年5G用户将超5亿
普通对话 郄勇志:小米被美拉黑事件启示:实现科技自立
普通对话 闻库:要有打造“数字中国 光网底座”的使命感
通信前瞻
中国移动李慧镝:强化数智基建驱动 推进产业转
苏少林:打造北京数字经济“五强”,助力标杆
普通对话 多管齐下,VMware跨云服务助力企业云转型
普通对话 中国移动李慧镝:强化数智基建驱动 推进产业转
普通对话 苏少林:打造北京数字经济“五强”,助力标杆
普通对话 中国科大在高安全量子密钥分发网络方面取得新
普通对话 华为杨超斌:迈向5.5G持续创新,开启5G产业新
普通对话 中国联通买彦州:加强创新力度,协同推进6G技
普通对话 信通院总工敖立:5G工业模组是产业链特别短板
普通对话 中兴通讯首席发展官崔丽:澎湃“数”动能,助
普通对话 中国移动赵大春:力推北斗与5G产业深度融合
普通对话 信通院徐菲:争取2021年实现端到端网络切片自
普通对话 杨泽民:光网络发展挑战与机遇并存
普通对话 张杰:“双千兆”发展面临四大核心挑战
普通对话 中国移动董事长杨杰:共创信息服务新生态 共拓
普通对话 王志勤:“5G+工业互联网”产业发展初期仍面临
普通对话 中国电信董事长柯瑞文:5G+云网,助力VR产业发