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　　　　周境波是一个工作狂，没和刘清泉说几句，直接就将进入主题。

　　　　“嗯，什么问题说来听听？”刘清泉点点头，相比那些喜欢恭维的人，刘清泉还是更喜欢周境波这种雷厉风行的作风，这才是一个科学家该有的！

　　　　“无论是量子并行计算还是量子模拟计算，本质上都是利用了量子相干性。遗憾的是，我们在实际系统中量子相干性很难保持。”

　　　　“在量子计算机中，量子比特不是一个孤立的系统，它会与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即消相干（也称“退相干”）。因此，要使量子计算成为现实，一个核心问题就是克服消相干。”

　　　　周境波开始缓缓的讲解起自己工作当中遇到的难题，你需要别人替你解答疑问，就需要将事情的前因后果全部都慢慢的说清楚，此时周境波就是这样。

　　　　“为了消除量子消相干，我们采用了无数种方法，最终我们发现量子编码是迄今发现的克服消相干最有效的方法。”

　　　　“而主要的几种量子编码方案是：量子纠错码、量子避错码和量子防错码。量子纠错码是经典纠错码的类比，是目前研究的最多的一类编码，其优点为适用范围广，但是缺点是效率不高。”

　　　　周境波降到这里的时候稍微停下来，让刘清泉先将前面的东西给吸收一下。

　　　　刘清泉听完周境波的话之后，脑海之中不断的运算着对方的思路，见多识广的刘清泉自然是一下就知道他们遇到了什么问题。

　　　　量子计算机，顾名思义，就是实现量子计算的机器。要说清楚量子计算，首先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行变换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。

　　　　经典计算机具有如下特点；其输入态和输出态都是经典信号，用量子力学的语言来描述，也即是：其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110，用量子记号，即｜0110110＞。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加态：c1｜0110110＞＋c2｜1001001＞。

　　　　经典计算机内部的每一步变换都演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，经典计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。

　　　　相应于经典计算机的以上两个限制，量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述，如二能级系统（称为量子比特，量子计算机的变换（即量子计算）包括所有可能的么正变换。

　　　　因此量子计算机的特点为：量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；

　　　　量子计算机中的变换为所有可能的么正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。

　　　　由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充，经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和量子相干性。

　　　　量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算机的输出结果。这种计算称为量子并行计算。

　　　　量子计算机相比传统的计算机具有非常明显的优势；量子特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限。

　　　　一个250量子比特（由250个原子构成）的存储器，可能存储的数达2的250次方，比现有已知的宇宙中全部原子数目还要多。

　　　　用量子搜寻算法攻击现有密码体系，经典计算需要1000年的运算量，量子计算机只需小于4分钟的时间。

　　　　量子密钥体系采用量子态作为信息载体，其安全性由量子力学原理所保证。

　　　　基于量子隐形传态过程，可以实现多端分布运算，构成量子因特网。

　　　　……

　　　　“你们是不是在为如何提高量子编码的效率而发愁？”

　　　　对于量子计算机，刘清泉也是一直非常关注，量子计算机虽然看起来好像比量子泡沫炸弹，量子通讯似乎更简单一些，但是实际上，量子计算机的功能非常强大，但是它的计算比起量子通讯和量子泡沫炸弹还要复杂无数倍。

　　　　量子计算机所包涵的技术本身就包涵了量子通讯技术和量子泡沫技术，并且还涉及了无数的其他相关新量子技术，并不是像普通人想象的那样量子计算机的计算更简单！

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第124章，计算机的发展方向（）　
“是的，量子编码虽然能够很好的消除量子消相干，但是它的效率实在是太低了，跟量子计算机的计算速度无法相比，是我们研究量子计算机遇到的最后一个难题！”

　　　　周境波点点头，说到这个问题的时候，他的眉头都紧紧皱起来，显然没少为了这个问题而发愁。

　　　　这眼看着量子计算机都要研究出来了，竟然还差最后一个问题，任谁都会着急的不行，特别是量子计算机这东西，整个量子研究院几十万的科研人员都已经研究了好多年，这里面凝聚的心血实在是太多了！

　　　　身为量子研究院的领导者，周境波将所有的一切都看在眼里，说句不好听的话，这些年来帝国对量子研究院中心一直非常重视，要人给人，要钱给钱的，但是自从量子泡沫炸弹之后，研究院就没再拿出什么能够上的了台面的东西。

　　　　这压力自然是非常大，一方面是帝国对自己的重视，另外一方面是以前的辉煌成绩，所以周境波的压力是非常大的，指望着量子计算机能够给自己争口气呢。

　　　　“先让我看看你们目前的量子编码！”

　　　　刘清泉沉吟一会，想了想还是先看看现有的量子编码，然后思考解决的问题。

　　　　很快，刘清泉将量子研究中心现有的量子编码体系给看完，量子编码不同于传统的二维二进制编码，因为量子叠加态的多样性，所以量子编码其实是一种多维多进制的编码。

　　　　刘清泉一看周境波给出的量子编码，就清楚它的缺点在哪里，量子态的计算就有点类似于“薛定谔的猫”。

　　　　所谓“薛定谔的猫”是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验，试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题，巧妙地把微观物质在人的意识参与观测的情况下是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。

　　　　随着量子物理学的发展，薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。

　　　　在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50％的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50％的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

　　　　根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。

　　　　在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后，外部观测者观测时，物质以粒子形式表现后才能确定。

　　　　这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

　　　　薛定谔的猫本身是一个假设的概念，随着技术的发展，人们在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态，甚至已经开始尝试用病毒来制备薛定谔猫态。

　　　　人们已经越来越接近实现生命体的薛定谔猫。可是另外一方面，人们发现薛定谔猫态（量子叠加态）本身就在生命过程中存在着，且是生物生存不可缺少的。

　　　　周境波等人的量子编码围绕的仅仅是猫的生和死两种状态，虽然也能解释起一部分的“薛定谔的猫”定理，计算量子态。

　　　　但是这种量子编码仅仅是生和死这两种状态，并不能很好的表达量子态的多样性，所以才会导致周境波上面提出的问题，量子编码的效率太低！

　　　　“你们的量子编码虽然能实现量子计算，但是它无法体现出量子计算机的多维多进制的特性，也就是说它无法全部表达出量子态的多样性，所以解决问题的关键就在这里！”

　　　　明白了问题的所在，刘清泉微微一笑，将对方问题的关键所在给说了出来，但是并没有说出具体的解决方法。

　　　　量子计算机对于目前而言是一项非常先进的技术，但是对于阿尔法文明而言，这是一项落后的计算机技术，他们早就已经摸索出了所有关于量子计算机的所有一切，解决这点问题是很简单的。

　　　　“我原先也是猜想，是量子编码无法跟上量子态的多样性才会导致如今的问题，现在被老大你怎么一说，我就确定方向了！”

　　　　“可是如何让量子编码来表达出量子态，这个到目前我们没有人任何的头绪，按照理论来说，在没有打开箱子之前，谁都不知道猫的生死，所以我们的量子编码也必须的要去体现这种，体现这种变化的未知性！”

　　　　说道疼点，周境波和刘清泉两人就开始没完没了的讨论去问题来，量子科技发展到现在，周境波作为量子领域的泰斗，他对于量子技术的研究应该是整个人类以来最高的。

　　　　但是刘清泉并不能以常理来推论，他也许在专精这一块是不如周境波，但是刘清泉有阿尔法人的文明种子，站在巨人的肩膀上，登高望远，非常清楚各项技术发展升级的路线，高屋建瓴，即便是寥寥几句也能让周境波大有收获。

　　　　两个人一聊就是一上午，根本就没有发现时间的流失。

　　　　“老大，其实这计算机的发展终究是朝着多维多进制而去，而能够体现多维多进制的东西我觉得有很多，比如我们老祖宗道家所说的，一生二，二生三，三生万物，我感觉未来的计算机发展，就应该是这样，通过简单的一些东西来演化无数种的可能！”

　　　　两个人聊着聊着，竟然聊到了未来计算机的未来发展方向，周境波的让刘清泉眼前一亮，计算机的作用其实就是用来计算各种各样的事物，最终达到虚拟现实的目的！

　　　　计算机从刚刚出现用来计算导弹的轨迹，算是简单的数学问题，可是随着计算机的发展，计算机的功能不断强大，它的作用也越来越多，已经不是简单的用来计算数学的问题。

　　　　但是目前的计算机，从本质上来说，他的范畴还是数学的问题，利用二维二进制的计算方式来运算各种各样的东西。

　　　　可是二维二进制的限制和局限性，让二维二进制的计算机无法计算出很多东西，比如人的思维和行动、量子态，再无限放大，它根本就无法计算出宇宙万物的演化。

　　　　所以周境波提出未来计算机发展的方向就是用计算机来演化无数种的可能，最终甚至能够计算出万物的演化，这种思路是非常正确的。

　　　　但是现在说这些就有点类似于天方夜谭，宇宙万物的演化是一个非常庞大的系统，根本就不是计算机能够计算出来的，哪怕只是最简单的一个人的命运，也都不是计算机能够计算出来的。

　　　　古人言“王侯将相宁有种乎”、“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家！”，命运的多样子其实一点也不会比任何的事物少，单单一个人的一生，计算机就无法计算出来，更何况是宇宙万物的演化。

　　　　但是周境波提出的未来计算机的发展方向又是完全没有错的，通过简单的一些东西来演化无数种的可能，最终实现计算万物演化的目的！

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第125章，强悍的量子计算机（）　
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　　　　月初一，身为财务狗的老牛，今天忙飞了，所以只能中午午睡加偷偷的挤出点时间来码字，坎坎码出一章，先更新了，晚上有活动，可能会比较晚，大家就别等了，早点睡！

　　　　刘清泉退休之后的小日子过的优哉游哉的，心情好就去实验室看看，心情不好就去到处旅游，又或者是在家安逸的修炼，小日子过的好不悠闲。

　　　　当然，刘清泉的作用也是毋庸置疑的，彻底解放下来的刘清泉，各个实验室一走，各项科技就开了外挂似得接连取得突破，量子计算机也在刘清泉帮助下成功研制出来。

　　　　量子计算机的成功研制，标志帝国正式拥有了与自己宇宙文明等级想匹配的计算机系统！

　　　　最新研究出来的量子计算机，功能超级强大，普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行，称为“比特”（bit）。

　　　　但量子计算机要远远更为强大。它们可以在量子比特上运算，可以计算0和1之间的数值。

　　　　假想一个放置在磁场中的原子，它像陀螺一样旋转，于是它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。

　　　　常识告诉我们：原子的旋转可能向上也可能向下，但不可能同时都进行。但在量子的奇异世界中，原子被描述为两种状态的总和，一个向上转的原子和一个向下转的原子的总和。

　　　　在量子的奇妙世界中，每一种物体都被使用所有不可思议状态的总和来描述。想象一串原子排列在一个磁场中，以相同的方式旋转。

　　　　如果一束激光照射在这串原子上方，激光束会跃下这组原子，迅速翻转一些原子的旋转轴。通过测量进入的和离开的激光束的差异，我们已经完成了一次复杂的量子“计算”，涉及了许多自旋的快速移动。

　　　　从数学抽象上看，量子计算机执行以集合为基本运算单元的计算，普通计算机执行以元素为基本运算单元的计算（如果集合中只有一个元素，量子计算与经典计算没有区别）。

　　　　以函数y=f（x），x∈为例。量子计算的输入参数是定义域，一步到位得到输出值域b，即b=f；经典计算的输入参数是x，得到输出值y，要多次计算才能得到值域b，即y=f（x），x∈，y∈b。

　　　　量子计算机有一个待解决的问题，即输出值域b只能随机取出一个有效值y。虽然通过将不希望的输出导向空集的方法，已使输出集b中的元素远少于输入集中的元素，但当需要取出全部有效值时仍需要多次计算。

　　　　通俗点来说就是量子计算机比原先的计算机要更牛！这就好比是捕鱼一样，以前的老计算机是用钓鱼竿去钓鱼，无论你的技术有多厉害，无论你是用了什么超级饵料，又或者是你用n多杆子一起钓鱼，又或者说你的一根线上挂了n个钩子。

　　　　但是从本质上来说，你还是在用钓鱼竿钓鱼，这个钓鱼的效率和速度终究是不能和用网来捕鱼，用电来电鱼，用毒药来毒鱼。

　　　　传统的计算机就是用鱼干钓鱼，量子计算机就是用网捕鱼，用电电鱼，用毒药毒鱼，这是一种质的飞跃，一种本质上的提升！

　　　　（弱弱的说一句，作为一名喜欢钓鱼的，特别讨厌的电鱼、毒鱼、网鱼的！）

　　　　帝国的时空管理局，负责管理太阳系内交通的超级计算机系统，原先的时候由一个足有好几个足球场大小的组合超级计算机来负责计算、管理。

　　　　而有了量子计算机之后，只需要一台量子计算机就能非常轻松的完成这些工作，理论上来说1天的计算量理论上是现在所有计算机加在一起计算100年的结果！

　　　　“实在是太强大了！我们竟然找不到数据来测试出它的计算速度，单单是目前的计算速度来看，它一秒的计算速度超过以前超级计算机一个月的计算量！”

　　　　作为量子计算机研发的带头人周境波此时看着眼前这台充满科幻色彩的量子计算机，虽然它的占地面积，额，目前来说还是很大的，足足有一个足球场那么大。

　　　　量子计算机的技术毕竟是刚刚研究出来不久，体积大是大了一些，但是它的强大是毋庸置疑的！

　　　　“不强大还是量子计算机吗？这可是中级宇宙文明的计算机系统，要知道在宇宙之中，中级宇宙文明的数量非常多，但是其中很多中级宇宙文明都无法研制出如此强大的计算机！”

　　　　刘清泉微