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1、第308卷 第期計(jì) 算 機(jī) 工 程20044年月Vol.30№8ComputerEngineeringApril2004·/發(fā)展趨勢(shì)熱點(diǎn)技術(shù)·文章編號(hào)：1000—3428(2004)08000——703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中圖分類號(hào)：TP38量子計(jì)算機(jī)進(jìn)展12張鎮(zhèn)九，張昭理(1.華中師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，武漢430079；2.)華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系摘要：對(duì)近幾年量子計(jì)算機(jī)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没闹匾M(jìn)展作了一個(gè)簡(jiǎn)要綜述。概述了量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，給出了不需要量子交纏的量子計(jì)算方法以及量子計(jì)算機(jī)的程序——量子幺正操作的特性，介紹在克服退相干所帶來的困難方面所取得的進(jìn)展以及大
2、尺度和實(shí)用化方面的進(jìn)展，最后給出概要的評(píng)述。關(guān)鍵詞：量子計(jì)算機(jī)；量子幺正操作；退相干RecentDevelopmentsonQuantumComputers12ZHANGZhenjiu，ZHANGZhaoli(1.CollegeofPhysicalScienceandTechnology,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan430079；2.DepartmentofComputerScience,CentralChinaNormalUniversity)【Abstract】Thispapersummarizsedevelopmentsof
3、recentyearsonquantumcomputersfromexperimentaltopracticable.Afterintroductionofadvantagesofquantumcomputers,itgivesthealgorithmsforquantumcomputationwithoutusingquantumentanglementandthecharacterofprogramforguantumcomputer——quantumunitaryoperation.Andintroducesdevelopmentsofthewaystooverc
4、omethedifficultiesofde-coherence,anddevelopmentsonscalableandpracticablequantumcomputersrespectively.Thelastpartofthepaperisabriefcomment.【】KeywordsQuantumcomputers;Quantumunitaryoperation;De-coherence1概述粒子的存在。因?yàn)槟菚r(shí)還沒有在實(shí)驗(yàn)上直接觀察到單個(gè)光科學(xué)和技術(shù)發(fā)展史上的許多里程碑是與發(fā)現(xiàn)駕馭自然的子、電子，所以也不關(guān)心測(cè)量問題。新方法相關(guān)。信息已成為人類的重要資源之
5、一。計(jì)算機(jī)能在在計(jì)算機(jī)的器件尺度方面，經(jīng)典計(jì)算機(jī)要達(dá)到體積小、人腦之外處理信息。從物理學(xué)觀點(diǎn)來看，計(jì)算機(jī)是位的陣容量大和速度快的要求受到限制。686計(jì)算機(jī)的CPU的硅芯列，它具有將位的一個(gè)位形映射為另一個(gè)位形的功能。計(jì)算片的集成電路的線寬為0.35μm1，要將處理能力提高倍，相技術(shù)從利用結(jié)繩記事、算盤、齒輪式計(jì)算機(jī)到電子計(jì)算機(jī)，當(dāng)于要將線寬縮小一半。這樣，每前進(jìn)一步，要化比過去大都是改變物理狀態(tài)以處理信息。得多的代價(jià)。而且，當(dāng)集成電路的線寬小于0.1mμ時(shí)，量子創(chuàng)建新一代高性能的、安全的計(jì)算工具和通信技術(shù)是量效應(yīng)顯得很重要。器件的尺寸再小就必須考慮量子效應(yīng)。子論和信息論
6、結(jié)合的產(chǎn)物。世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)迄今為止，在實(shí)用中的各種不同類型的計(jì)算機(jī)，都是以ENIAC于1946年問世。50多年來，計(jì)算機(jī)正部分地替代或經(jīng)典物理學(xué)為信息處理的理論基礎(chǔ)，稱為經(jīng)典計(jì)算機(jī)。量子延伸人類的腦力勞動(dòng)，從質(zhì)和量的方面迅速改變了人們的工計(jì)算機(jī)則是以量子物理作為信息處理的理論基礎(chǔ)的新一代計(jì)作和生活。隨之而來，人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的一些局限。算機(jī)。首先，在計(jì)算速度方面，大數(shù)因子分解的困難是目前經(jīng)近年的研究進(jìn)展表明，應(yīng)用量子信息的產(chǎn)生、載荷、傳典計(jì)算機(jī)RSA公共加密系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上進(jìn)行因播和處理，可能構(gòu)造高性能的量子計(jì)算機(jī)，提供全新的量子子分解，所需運(yùn)算次數(shù)
7、隨輸入量的大小呈指數(shù)次方增長(zhǎng)。以通信手段和原則上絕對(duì)不可破譯的加密術(shù)。目前世界上運(yùn)算速度最快的經(jīng)典巨型計(jì)算機(jī)(千億次為/s)1982年，F(xiàn)eynman提出量子計(jì)算機(jī)的概念；1985年，22例，將22位(十進(jìn)制)的數(shù)N(10)進(jìn)行因子分解，除法運(yùn)算的Deutsch提出量子計(jì)算機(jī)的第一張藍(lán)圖，將量子力學(xué)和信息11次數(shù)最多為(N1/2約為10)次，即千億次，用時(shí)約需要；1s處理兩個(gè)領(lǐng)域結(jié)合起來。原則上已證明了量子計(jì)算機(jī)將比現(xiàn)7對(duì)36位的數(shù)則約需要一年(約為10s)，對(duì)56位數(shù)需要的時(shí)間有計(jì)算機(jī)快得多。17約相當(dāng)于宇宙的壽命(百億年，約為10s)
