重大突破!量子计算机模拟重子,人类科技再不担心被“三体”锁死

作者&投稿:彘胆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 据 科技 日报11月15日报道,科学家首次在量子计算机上,成功模拟了基本量子粒子,也就是重子的特性。这条新闻一播出,就引起了全世界轰动。有专家甚至认为,这意味着人类顶尖 科技 向前迈进了一大步。这到底是什么情况呢?

所谓重子,其实就是指由三个夸克组成的复合粒子,比如最常见的是质子和中子,它们是构成原子核的成分。在现代物理学中,往往需要使用高能粒子加速器,也就是对撞机,让原子核之间高速碰撞,科学家们捕捉碰撞后的碎片,从而发现原子核的秘密,推动现代物理学发展。

如果没有加速器和对撞机,现代物理学几乎很难前进。在著名科幻小说《三体》中,三体星人就是依靠干扰人类的粒子对撞机,彻底封锁了人类量子物理学的发展,从而“锁死”了人类 科技 。

虽然这只是幻想,但是现实中,人类如今第一次实现了使用量子计算机来模拟质子、中子等粒子,那未来某一天,人类量子计算机可以模拟这些粒子之间的相互作用。

加拿大量子计算研究所的研究员克里斯蒂娜·穆斯克表示,未来的科学家们或许不再需要在加速器中让粒子相撞,而是直接在量子计算机上模拟这些相互作用,来 探索 宇宙大爆炸起源、量子物理学等等。

量子计算机跟普通的计算机不同,它是遵循量子力学规律,进行数学和逻辑运算的装置。它不是靠电路来模拟0和1,而是依靠量子态来存储信息,以量子动力学来传递信息。比如,光子的两个偏振方向、磁场中电子的两个自旋方向、原子的两个不同能级,都可以用来表示0和1。

这种计算机运用量子晶体管、量子效应器等零部件,完全突破了电子计算机的物理法则限制,理论算力是普通芯片的几百万倍。所以,使用量子计算机才可能实现对粒子的模拟。

不过现在人类的量子计算机还有一些难题没有突破,比如量子纠缠会对计算产生巨大的干扰,量子不可克隆,也导致无法实现数据复制和纠错功能。但是至少人类多了一个强大的手段,如果有一天真的遭遇外星人,也不至于被“锁死”物理学。


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