【29】戴奇的“量子计算蓝图”——1985 年,他用一篇论文,让计算机告别“非 0 即 1”!

00:00
09:11
节目详情

2025 联合国 “国际量子年” 特别企划!从 1905 年普朗克 “量子化” 开启百年征程,1980 年代的计算领域仍困于经典框架:比特非 0 即 1,计算只能串行推进。直到大卫・戴奇突破边界 ——1985 年在《英国皇家学会会刊 A》发表论文,提出 “量子图灵机” 模型,将经典比特升级为 “量子比特”:它能同时处于 0 和 1 的叠加态,n 个量子比特可并行处理 2ⁿ种状态,让计算效率呈指数级跃升。

面对 “量子模糊不可用” 的质疑,戴奇用量子逻辑门、通用量子计算机理论回应,更升级丘奇 - 图灵原理,为量子计算奠定理论根基。1992 年他与乔萨提出 Deutsch-Jozsa 算法,首次证明量子计算的指数级加速优势,直接点燃后续肖尔算法(破大数分解)、格罗弗算法(加速搜索)的爆发,让量子计算从幻想走向可落地的技术方向。

清华物理系博士栾春阳(曾在《科普中国》《中国科普博览》等平台发表几十篇量子科普文章),将拆解量子图灵机的核心逻辑、量子比特的叠加魔力,带听众读懂戴奇如何以理论蓝图,开启量子计算的全新纪元。

展开
大家都在听
科学星球
科学星球
一看见星空,我就开始做梦。 ——文森特·凡·高(1888年) 没有什么东西是永恒的。我们能存在于这个宇宙中,并且思考有关宇宙的奥秘,这实际上是一种应该珍视的幸运。 人类已经走过了一段相当卓越的天文学之旅。一开始,我们以为自己就是万物的中心,太阳和恒星都屈从于我们的意志。后来,我们用逻辑和推理认识到了真实的情境:我们的地球,只是在巨大宇宙中的一个小小角落里的一个小小的星系中,围绕着一颗小小的恒星运转的小小的行星。这个宇宙是一个无限广阔的世界,我们想象中的每一个场景都可能在宇宙中的某个角落真实地存在着。 这样的发现绝对值得褒奖,但是总有一些人会问,为什么我们要探索太空呢?我想说,因为探索未知这一行为深深地刻在我们的基因中。人类的好奇心把我们带出了非洲,走向了全世界。我们站在了珠穆朗玛峰的山巅之上,也曾前往马里亚纳海沟一探究竟;我们目睹了月球上的“地出”和火星上的日落,还观察了可观测宇宙的边界。我们的内心深处总是有一个声音告诉我们,要探明所有的未知,要不断地探索知识的边界。 未来,我们将很有可能见证人类第一次前往火星,这将是我们第一次踏上另一颗行星。今天的小学生在未来可能成为火星的居民,为人类探索太阳系开辟出新的道路。在未来的几十年里,我们的望远镜也很有可能会发现宇宙中其他文明的踪迹。 对于那些认为单凭好奇心不足以让我们如此卖力地探索宇宙的人而言,一个更实际的问题就在他们面前。当我们只能生活在地球这一个行星上的时候,相当于我们把所有的鸡蛋都放在同一个篮子里。人类在未来可能会遭遇小行星的撞击、大规模的瘟疫,甚至核战争,面对种种类似威胁,冒着艰险向太空进发才是我们幸存的最好机会。 别忘了,我们本就是星星的孩子,我们来自太空。我们骨骼中的钙元素和血液中的铁元素是在濒临死亡的恒星核心处产生,并且通过超新星爆发散播到宇宙中的各个地方的。向太空进发其实只是一趟回家的旅途。而我们在天文学和太空探索中付出的努力,正一步一步地实现着在太空中永久生存下去的梦想。 因此,在宇宙大撕裂发生之前,在宇宙这个舞台落下帷幕之前,我们都会一直怀着敬畏和好奇仰望星空,探索星空。
138
143
评论(0条)
快来抢沙发吧!
打开蜻蜓 查看更多