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量子計算使用量子力學以令人難以置信的高速率處理大量信息。量子計算機需要幾分鐘到幾個小時才能解決臺式計算機需要數年或數十年才能解決的問題。
量子計算正在為新一代超級計算機奠定基礎。預計這些量子計算機在建模，物流，趨勢分析，密碼學和人工智能等領域的表現優於現有技術。
量子計算解釋
量子計算的概念最初是由理查德·費曼和尤里·馬寧在20世紀80年代初想象的。Feynman和Manin認為量子計算機可以用臺式計算機無法模擬的方式來模擬數據。直到20世紀90年代末，研究人員才建造了第一臺量子計算機。
量子計算的主要處理單元是量子比特或量子比特。使用單原子，亞原子粒子或超導電路的量子力學特性在量子計算機中創建量子比特。
Qubits類似於臺式計算機使用的位，因為量子位可以處於1或0量子狀態。Qubits的不同之處在於它們也可以處於1和0狀態的疊加，這意味著量子比特可以同時表示1和0。
當量子位處於疊加時，兩個量子態被加在一起並導致另一個量子態。疊加意味著同時處理多個計算。因此，兩個量子位可以同時代表四個數字。常規計算機僅處理兩種可能狀態之一（1或0）中的位，並且一次處理一個計算。
量子計算機也使用糾纏來處理量子位。當量子位被糾纏時，意味著該量子位的狀態取決於另一個量子位的狀態，因此一個量子位顯示其未觀察到的對的狀態。
量子計算機也使用糾纏來處理量子位。當量子位被糾纏時，意味著該量子位的狀態取決於另一個量子位的狀態，因此一個量子位顯示其未觀察到的對的狀態。
量子處理器是計算機的核心
創建量子比特是一項艱鉅的任務。它需要一個凍結的環境來維持任何時間長度的量子比特。創建量子位所需的超導材料必須冷卻到絕對零度（約零下272攝氏度）。還必須屏蔽量子位以防止背景噪聲，以減少計算中的錯誤。
量子計算機的內部看起來像一個花哨的金枝形吊燈。而且，是的，它是用真金製成的。它是一種稀釋冰箱，用於冷卻量子芯片，以便計算機可以創建疊加並糾纏量子位而不會丟失任何信息。
量子計算機使用任何顯示可控制的量子力學性質的材料製作這些量子比特。量子計算項目以不同的方式創建量子比特，例如環形超導線，旋轉電子和捕獲離子或光子脈衝。這些量子比僅存在於稀釋冰箱中產生的低於冰點的溫度。
量子計算編程語言
量子算法提供分析數據的能力，並提供基於數據的模擬。這些算法是以量子為中心的編程語言編寫的。研究人員和技術公司已經開發了幾種量子語言。
這些是量子計算編程語言中的一些：
- QISKit：IBM 的Quantum信息軟件套件是一個用於編寫，模擬和運行量子程序的全棧庫。
- Q＃：Microsoft Quantum Development Kit中包含的編程語言。開發套件包括量子模擬器和算法庫。
- Cirq：由Google開發的一種量子語言，它使用python庫編寫電路並在量子計算機和模擬器中運行這些電路。
- Forest：由Rigetti Computing創建的開發人員環境，用於編寫和運行量子程序。
用於量子計算
真正的量子計算機在過去幾年已經出現，只有少數大型技術公司擁有量子計算機。其中一些技術公司包括谷歌，IBM，英特爾和微軟。這些技術領導者正在與製造商，金融服務公司和生物技術公司合作，以解決各種問題。
量子計算機服務的可用性和計算能力的提高為研究人員和科學家提供了新的工具，可以找到以前無法解決的問題的解決方案。量子計算減少了分析大量數據，創建有關數據的模擬，開發解決方案以及創建解決問題的新技術所需的時間和資源。
商業和工業使用量子計算來探索新的經營方式。以下是一些可能有益於商業和社會的量子計算項目：
- 航空航天業正在使用量子計算來研究管理空中交通的更好方法。
- 金融和投資公司希望利用量子計算來分析金融投資的風險和回報，優化投資組合策略，並解決金融轉型問題。
- 製造商正在採用量子計算來改善其供應鏈，提高其製造流程的效率，並開發新產品。
- 生物技術公司正在探索加速新藥發現的方法。
查找量子計算機和量子計算實驗
這是否意味著你很快就會擁有一臺量子計算機？一些計算機科學家正在研究在臺式計算機上模擬量子計算的可能性。
在等待量子計算機的同時，有幾個機會可以嘗試使用量子器件和模擬器。許多世界上最大的技術公司都提供量子服務。這些量子服務在與臺式計算機和系統配合使用時，創建了一個環境，其中量子處理與臺式計算機一起使用以解決複雜問題。
- IBM為IBM Q環境提供了對可以通過雲使用的幾個真實量子計算機和模擬的訪問權限。
- 阿里雲提供量子計算雲平臺，您可以在其中運行和測試定製的量子代碼。
- Microsoft提供量子開發工具包，其中包括Q＃編程語言，量子模擬器和即用型代碼的開發庫。
- Rigetti擁有量子優先雲平臺，目前處於測試階段。他們的平臺預先配置了他們的Forest SDK。
未來的量子計算新聞
夢想是量子計算機將使我們能夠解決以前認為太大而且太複雜而無法解決的問題。希望這項技術能夠幫助我們瞭解環境並找到治癒無法治癒的疾病的方法。
臺式計算機沒有足夠的空間來運行這些類型的複雜計算並執行大量的數據分析。量子計算佔據了巨大的大數據集中的最大部分，並且只需臺式計算機的一小部分時間即可處理它。對於量子計算機而言，需要幾年時間處理和分析臺式計算機的數據才需要幾天時間。
量子計算仍處於起步階段，但它有可能以光速解決最複雜的世界問題。任何人都猜測量子計算的發展程度和量子計算機的可用性。
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