计算机不一样。它就像这个人,因为叠加态的存在,他能同时站在四扇门前,一次性把四扇门全推开。”
沈思宜瞪大了眼睛:“同时推开?”
“对,同时。”林宇点头,“因为量子比特可以同时处于0和1的叠加态,所以当你有两个量子比特时,它们能同时表示00、01、10、11这四种状态。”
他在白板上写下一组数字:
2个量子比特 = 同时表示4种状态
3个量子比特 = 同时表示8种状态
4个量子比特 = 同时表示16种状态
“看到规律了吗?”林宇敲了敲白板,“每增加一个量子比特,能同时处理的状态数量就翻一倍。”
“传统计算机要一个一个算,算一百万次才能遍历一百万种可能。但量子计算机只要有20个量子比特,就能一次性处理一百万种可能。”
孙浩倒吸了一口气:“这……这也太夸张了。”
“还没完。”林宇在白板上继续写:
50个量子比特 ≈ 同时处理千万亿种状态
“如果你有300个量子比特,它们可以同时表示2的300次方种状态。这个数字有多大?”
他在白板上写下一串数字。
2^300 ≈ 2×10^90
“这比全宇宙的原子数量还多。”
教室里安静了两秒。
梁永清倒吸了一口气。
“这特么也太夸张了。”
林宇继续说:“现在你们知道量子计算机有多恐怖了。但它也有个致命的弱点。”
他画了个硬币在空中旋转的示意图,然后在旁边画了几道波纹线。
“脆弱。”
“想象一下,那枚旋转的硬币极度脆弱,周围任何一点风吹草动,都会让它瞬间塌缩成单一状态。”
“要么是正面,要么是反面,叠加态消失了。”
林宇在“叠加态”三个字上画了个叉。
“这就叫退相干。”
“那怎么办?”沈思宜忍不住问了一句。
“怎么办?”林宇放下笔,”这就是现在全世界的量子物理学家都想解决的问题。“
他转过身,看着几个学生。
“退相干的本质,是量子态和环境之间发生了信息交换。”
他在白板上画了一个小圆圈,代表量子比特,然后在周围画了很多小箭头。
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