微小的光粒子可以同時(shí)以許多不同的狀態(tài)疊加移動(dòng)。研究人員利用量子的這個(gè)怪癖設(shè)計(jì)了一臺(tái)原型計(jì)算機(jī)，可以同時(shí)預(yù)測16種不同的未來。

當(dāng)Mile Gu啟動(dòng)他的新電腦時(shí)，他可以看到未來。在同一時(shí)間，至少有16種可能的版本。

Mile是新加坡南洋理工大學(xué)物理學(xué)助理教授，從事量子計(jì)算工作。這一科學(xué)分支使用了控制宇宙最小粒子的奇怪定律來幫助計(jì)算機(jī)更有效地計(jì)算。

與將信息存儲(chǔ)為比特(0或1的二進(jìn)制數(shù)字)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不同，量子計(jì)算機(jī)將信息編碼為量子比特或量子位。由于量子力學(xué)的奇怪定律，這些亞原子粒子可以同時(shí)存在于兩種不同狀態(tài)的疊加中。

正如薛定諤假設(shè)的貓?jiān)谟腥舜蜷_盒子之前是同時(shí)死亡和活著的一樣，在疊加態(tài)中的量子比特可以等于0和1，直到被測量為止。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，將多個(gè)不同結(jié)果存儲(chǔ)到單個(gè)量子位中可以節(jié)省大量內(nèi)存，尤其是在進(jìn)行復(fù)雜預(yù)測時(shí)。

在4月9日發(fā)表在《自然通信》期刊上的一項(xiàng)研究中，Mile和他的同事使用一種新的量子模擬器證明了這一想法，該量子模擬器能夠預(yù)測16種不同未來(相當(dāng)于連續(xù)四次擲硬幣)在量子疊加中的結(jié)果。這些可能的未來被編碼在單個(gè)光子(光的量子粒子)中，它在通過幾個(gè)傳感器的同時(shí)沿著多條路徑移動(dòng)。然后，研究人員更進(jìn)了一步，并排發(fā)射了兩個(gè)光子，并跟蹤了每個(gè)光子的潛在未來在稍有不同的條件下是如何分化的。

Mile認(rèn)為：這有點(diǎn)像《復(fù)仇者聯(lián)盟：無限戰(zhàn)爭》中的奇怪醫(yī)生。在這部電影的高潮之戰(zhàn)前，這位千里眼醫(yī)生期待著能及時(shí)看到1400萬種不同的未來，希望能找到英雄們擊敗大壞蛋的那個(gè)。他對(duì)所有這些可能性進(jìn)行綜合計(jì)算，說“好吧，如果我以這么小的方式改變了我的決定，未來將改變多少？” 這是我們模擬向前發(fā)展的方向。

研究人員使用一種稱為“擾動(dòng)硬幣”的經(jīng)典模型測試了他們的量子預(yù)測引擎。

Mile說“想象一下有一個(gè)盒子，里面只有一枚硬幣。在這個(gè)過程的每一步，有人都會(huì)搖晃一下盒子，所以硬幣翻轉(zhuǎn)的可能性很小。”

與傳統(tǒng)的拋硬幣不同(相同概率得到正面或反面)，每個(gè)擾動(dòng)拋硬幣的結(jié)果取決于硬幣在上一步的狀態(tài)。例如，如果硬幣在盒子的第三次晃動(dòng)中從正面翻轉(zhuǎn)到反面，那么第四個(gè)晃動(dòng)很可能會(huì)保持在反面。

研究人員進(jìn)行了兩種不同版本的硬幣實(shí)驗(yàn)，其中一種是盒子搖晃得更強(qiáng)，另一種則搖晃得更弱。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中，盒子搖晃四次，提供16種可能的正反面組合。在第四步之后，該團(tuán)隊(duì)將其所有16個(gè)結(jié)果的疊加編碼在單個(gè)光子中，同時(shí)根據(jù)振動(dòng)盒子的強(qiáng)度顯示每個(gè)可能結(jié)果的概率。

最后，該團(tuán)隊(duì)將強(qiáng)烈震動(dòng)的硬幣和弱勢硬幣的疊加結(jié)合起來，創(chuàng)建了一張可能未來的主圖。這向我們展示了未來是如何迅速分化的，這取決于我在每一步都是多么努力地?fù)u晃這個(gè)盒子。

現(xiàn)在，對(duì)計(jì)算能力的限制意味著團(tuán)隊(duì)的模擬器一次只能看到16個(gè)可能的未來。然而，有一天，隨著量子計(jì)算機(jī)變得更大，更強(qiáng)大和更普及，像這樣的模擬器可以擴(kuò)展到同時(shí)看到無限多的未來。這有助于天氣預(yù)測或在股票市場進(jìn)行更明智的投資。它甚至可以幫助改善機(jī)器學(xué)習(xí)，這一切都與人工智能教學(xué)本身有關(guān)，以便做出越來越好的預(yù)測。

這一切都是“高度探索性的”，需要進(jìn)一步進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，以找出量子模擬器的所有應(yīng)用。哎，這臺(tái)千里眼計(jì)算機(jī)本身的命運(yùn)也是一個(gè)仍然神秘的未來。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算机可以预测未来吗,这台量子计算机可以同时预测16种不同的未来的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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