“终极算法”：量子计算即将开启新时代

简述

东京大学的两位研究人员开发了所谓的“终极”量子计算法。 与目前只能处理数十个量子位的计算系统不同，东京大学的研究人员相信，他们的模型能够同时处理超过一百万个量子位。

无限绕行的光脉冲

目前的量子计算机已经比传统计算机强大很多了，但是东京大学的这两位研究人员认为，他们已经找到了一种使这些已经相当卓越的机器更加强大的方法。 在《Physical Review Letters》发表的研究论文中，Akira Furusawa和Tuntaro Takeda详细介绍了他们突破性的量子计算法，这一算法使测试机能够比其他量子计算机执行更多的计算。

新计算法的核心是基本的光学量子计算系统——使用光粒子作为量子位的量子计算机。这一系统是Furusawa在2013年设计的。

这台机器占地面积约为6.3平方米（67平方英尺），只能处理单一脉冲的光线，而增加功能需要将这些大型单元连接在一起，通过扩展系统硬件来增大运算功率。东京大学的研究人员设计了一种电路回路，使一台机器能够同时适应多股脉冲。

理论上，每个携带信息的多股光脉冲可以无限地绕行电路回路，这就让电路回路能够同时执行多个任务，再通过对光脉冲的即时操作从一个任务切换到另一个任务。

量子位的力量

与传统的二进制（只能够是一个1或一个0）不同的是，量子位是纠缠粒子，可以是一个1，一个0，或两者同时存在。这些量子位让量子计算机能够比普通计算机更快地执行计算，但今天的大多数量子计算模型只能操纵大约一打左右的量子位。今年早些时候，一组俄罗斯研究人员透露他们的量子计算机可以同时处理51个量子位，这是一个巨大的突破。

Furusawa和Takeda 相信他们已经远超俄罗斯研究团队的成果。他们在一份新闻稿中声称，自己所创造的电路回路，理论上可以同时处理超过一百万个量子位。这种计算能力与以往任何超级计算机都不可同日而语，足以解决当今最大的计算问题，促进医学研究的突破，处理大型数据集，从而改进机器学习的算法模型。

据《日本时报》报道，Furusawa和Takeda的下一步是将他们的理论转化成能够实际运作的模型，Furusawa表示道，“我们将着手开发硬件，现在我们已经解决了所有的问题，除了自动校正计算误差的方案”。如果这一计算法能够如理论般顺利运作，该系统将能够成为名副其实的“终极”量子计算法。

作者：Dom Galeon, Futurism作家

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翻译：达沃斯博客翻译小组·陈达铿

责编：刘博睿

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