量子计算：软件开发的革命开始！

量子计算：软件开发的革命开始！

Siemens Technology, Deutschland - 量子计算有可能从根本上改变我们处理信息的方式。虽然经典计算机基于二进制逻辑并将位作为最小的信息单元，但量子计算机依赖于量子位。这些特殊的结构不仅可以代表0或1，而且还存在于条件覆盖中。这意味着您可以同时接受几个值，这在数学上描述为线性组合。在带有N量子位的系统中，您可以访问所有2^N经典条件。这种大规模的并行处理电位开辟了新的可能性，尤其是在解决诸如主要因素编码或量子机械系统模拟之类的复杂问题时。 [Heise.de]（https://www.heise.de/blog/quantencomputing-ein-ein-paradigmenchen-fuer-die-die-software development-10444139.html）报告量子计算机需要特殊的算法和思维方式。

量子计算的一个主要方面是纠缠，它使量子位能够相互关联，而不论距离如何。该特性对于许多量子算法至关重要。干扰增加了正确的结果并隐藏了错误的选项，这对于算法和精彩搜索尤为重要。 Qubits的操作是通过量子门，带有基本门，例如Pauli -X，-Y，-Z和Hadamard -Gatter的工作可逆。

挑战和错误校正的进展

尽管具有有希望的属性，但量子计算机面临着巨大的挑战。量子信息极易受到疾病的影响，这使得错误纠正成为中心问题。 [Sciencemediacenter.de] (https://www.sciencemediacenter.de/alle-angetext/research-in-context/details/news/fortschritt-gebe-bei-bei-beit-in- quantum computers) describes how error correction is carried out by setting logical quBITs into physical quBITs, for example by surface Code.对于误差校正的可伸缩性，这被认为是有希望的，但需要大量的物理速度。仅实施100个逻辑Qub，可能需要2500个物理Qubit。

误差校正的进展仍然很重要，因为粒子通常比经典位具有更高的错误率。最近的研究表明，通过增加物理Qubit的数量来改善误差校正。此进度是误差校正量子计算机的重要一步。总体而言，必须进一步促进研究工作，以提高物理Qubit的质量。

量子计算的未来

当前量子计算在很大程度上是实验性的。目前，只有具有超级传导量子，离子陷阱和光子量子计算机的技术才是广泛的。这些方法中的每一种都有其自身的优势和缺点，尤其是在连贯的时间和可扩展性方面。国家研究正在大量投资可扩展量子位的发展，以确保其长期稳定性和较低的错误配额。研究尚未达到目标；在实践中使用量子计算机是必要的。

最终，目标仍然很明确：量子计算机应比其经典的前任实现更快，更有效地解决问题的能力。 Shor的算法等技术跳跃可以有效地分解大量数量，而Grover的算法则在非结构化搜索问题方面提供了二次改进，它表明了这项新技术的巨大潜力。路上仍然有许多障碍，但是随着每一个进步，我们都会更接近实用量子计算的愿景。