近日，墨爾本大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)宣布，他們首次成功模擬了 60 量子比特的量子計(jì)算機(jī)上 shor 算法的運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。其所模擬的量子比特?cái)?shù)目也成功躋身于全球領(lǐng)先行列。 ssA7Dx:  
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此外，該研究通過優(yōu)化算法，使算法生成的矩陣積態(tài)（Matrix Product State）可對量子態(tài)進(jìn)行表征，降低了量子計(jì)算機(jī)模擬過程中對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力和存儲資源的要求。 hlC%HA  
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用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬量子計(jì)算是很棘手的事情。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制比特進(jìn)行編碼和運(yùn)算，二進(jìn)制比特有兩種可能的狀態(tài)：0 或 1，每一個比特每一個瞬間只能取其中一種狀態(tài)。而量子計(jì)算機(jī)使用的量子比特，并不只是一個邏輯概念，它的量子特性要求每一個比特還必需是一個微觀粒子，比如原子或光子。量子比特在測量到之前可以處于 0 和 1 的疊加態(tài) (superposition)，每一次觀測會使它以一定的概率塌縮到其中一個狀態(tài)中去。比如兩個傳統(tǒng)比特的在每一瞬間只能為：00，01，10，11 的四種，但是兩個量子比特卻處于這四種狀態(tài)（22）的疊加，每一種狀態(tài)都有一定的概率被觀察到。 "wINBya'M  
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同理，一個 50 量子比特的計(jì)算機(jī)便處于 250 個狀態(tài)的疊加態(tài)。“要模擬這 50 個量子比特的狀態(tài)，就需要 250 個傳統(tǒng)比特來同時儲存每一種可能，”墨爾本大學(xué)教授 Lloyd Hollenberg 解釋到。這 250 個狀態(tài)中的每一個都用復(fù)數(shù)表示，一個復(fù)數(shù)占用 128 比特，這就需要 18 PB 的容量（1 PB=1024 TB≈106 GB），只有超級計(jì)算機(jī)才有這么大的容量來儲存。換句話說，模擬一個 50 個量子比特的計(jì)算機(jī)，就要吃掉 18 PB 的內(nèi)存，這相當(dāng)于一百萬臺 16 GB 內(nèi)存的筆記本電腦的總合。模擬 60 量子比特就需要 18000 PB 的存儲，這相當(dāng)于 10 億臺筆記本電腦。 &[~[~m|  
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這還僅僅是存儲，如果要跑一個算法呢？ fhr-Y'  
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Hollenberg 是量子計(jì)算和通信中心的副主任，在一篇還未發(fā)表的論文中，他與合作者描述了一種對秀爾（shor）算法的優(yōu)化模擬方法。秀爾算法以數(shù)學(xué)家彼得秀爾命名，是一種針對因數(shù)分解的量子算法。傳統(tǒng)意義上講，分解質(zhì)因數(shù)一直是世界難題，而這個領(lǐng)域也被認(rèn)為是量子計(jì)算機(jī)最有潛力超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的領(lǐng)域。 (Q_2ODKo  
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