量子计算的需求 前途和现实

尽管数字革命带来了人类历史上最壮观的科技革新浪潮，但仍有一些计算问题似乎无法解决，其中一些可能会阻碍关键的科学突破，甚至阻碍全球经济。几十年来，传统计算机的功率和处理速度几乎每两年翻一番，但它们仍未解决这些长期存在的问题。原因是什么呢？计算机科学家可能会给出相同的答案：今天的数字、传统计算机是建立在经典的、非常有限的计算模型之上的。从长远来看，为了有效解决世界上最棘手的计算问题，我们将不得不求助于全新的、功能更强大的量子计算机。

归根结底，传统计算机和量子计算机之间的区别并不像旧车和新车之间那样，而是像马和鹰之间的区别：一个可以奔跑，而另一个可以飞。本文将仔细研究其关键区别所在，并深入探讨量子计算机的独特之处。

事实上，即使是未来最快的传统计算机，也可能无法完成诸如快速找到非常大整数的质因数这样的计算任务。这背后的原因是，寻找一个数的质因数是一个呈指数增长的函数。指数增长，是理解为什么量子计算机具有如此大的潜力以及为什么传统计算机不足的一个非常重要的部分。随着“食物”数量的增加，一部分会以同样的速度增长，而另一部分会增长得更快。当增长相对于增长的总数变得更快（不是恒定的）时，既然这样那么可以说它就是人气指数级的。

指数增长非常强大，其最重要的特征之一是虽然起步缓慢，但它可以相当迅速地产生巨大的数量。或许有一个小故事可以帮助我们更好地理解指数增长。

传说中，一位智者得到了国王的赏赐，他请求国王奖励他，在棋盘的第一格上放一粒米，第二格放两粒米，第二格放四粒米……以此类推，每个方格的谷物数量都是前一个方格的两倍。这个故事告诉我们，不要盲目追求高收益，要学会量入为出，适可而止。

（编辑：银川站长网）

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