量子计算可以弥补算力的不足，“摩尔定律”式方法可能不太适用

发布时间：2023-04-14 11:24:39 所属栏目：动态来源：

导读：伴随特定应用领域对算力指数性增加的需求，“摩尔定律”式依靠工艺的改进来提高算力的方式已不再适用，现在更多的是依靠功耗，但电力问题又成为了无法满足需求的新“瓶颈”，只好依托量子计算、

伴随特定应用领域对算力指数性增加的需求，“摩尔定律”式依靠工艺的改进来提高算力的方式已不再适用，现在更多的是依靠功耗，但电力问题又成为了无法满足需求的新“瓶颈”，只好依托量子计算、类脑计算等其它方式提升算力。

量子计算相较于经典计算具备一个先天的优势，就是并行计算能力。并行计算能力来源于微观世界中的量子纠缠特性，是经典世界里没有的。当多个计算任务可以并行计算的时候，量子计算不必为每一个任务都分配CPU等资源，且如需增加一倍算力只需增加一个量子比特即可，不必再增加一个量子计算单元。因此，量子计算不仅大幅加快了计算效率，也节省了算力增加成本。

只有当一个问题只有通过量子计算才能解决，或者当经典计算和量子计算都能解决，但量子计算更快时，才能评定量子计算在该领域具备应用价值。

量子纠错技术将是下一阶段的重点研究方向，其目的是使得量子在被操控的过程中如果出现错误能被及时纠正，最终要达到实用型容错量子计算的新模式。量子纠错技术的突破将会对量子计算市场规模产生巨大影响。

一方面，量子计算可以弥补算力的不足。随着人工智能、科研等领域高速发展，对于算力的需求也是指数级增长，甚至说是无穷无尽的。这种情况下，“摩尔定律”式依靠工艺的提升来改进算力的方法已经不太适用，更多的是依赖功耗的增加。但是，电力的供给能力是远远要低于算力需求的增长的。于是，我们需要寻找另一种计算技术来弥补算力的不足，例如量子计算、类脑计算等。

另一方面，我们生存的世界其实是基于微观的量子物理世界。在这样一个微观的量子物理世界中，其实有很多计算问题是不能用经典计算解决的，即使经典计算的算力再增加几百万倍也无法解决。

量子计算的并行计算能力基础是量子力学中的量子纠缠特性，它是微观世界里面独有的，提供了经典计算达不到的算力，也解决了很多经典计算解决不了的问题。

但值得强调的是，只有当一个问题只有通过量子计算才能解决，或者当经典计算和量子计算都能解决，但量子计算更快时，才能评定量子计算在该领域具备应用价值。下一阶段最重要的是制造更多的量子比特、以及提高量子门的保真度。在这样的情况下，量子计算将可以应用在更多的领域。

量子纠错的目的是使得量子在被操控的过程中如果出现错误能被及时纠正，最终要达到实用型容错量子计算的新模式。可以说量子纠错是量子计算发展中特别重要的一个节点，如果能实现这项突破意味着攀爬到了珠穆朗玛峰8000米海拔高度的阶段（珠穆朗玛峰海拔高度8848.86米）。

另一方面，提高集成度、小型化也是量子计算机很好的一个发展方向。目前量子计算机体积庞大，人工智能明显还不是互联网的一个高质量用户产品形态，最终还是要把人工智能集成到经典计算机的程度，这样会让大家大规模地随心所欲地使用。

（编辑：汽车网）

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