五、数字生产力的未来
(一)量子计算
1.概念与发展历程
(1)量子计算源起
随着数据时代的不断发展,数据库体量越来越庞大,数据分析算法的复杂度越来越高,计算效率作为大数据技术发展的关键,传统计算机技术的数据处理能力已经不能满足数据规模持续扩大的需要。根据摩尔定律,集成晶体管的数目随时间指数级增加。传统电脑芯片的集成度每18个月翻一倍,当集成电路线宽小于0.1微米时,量子效应就会影响电子的运动,并严重影响其性能。<sup>1</sup> 量子计算的出现为突破传统计算机芯片技术的极限提供了新的理论方向和实现方法。
(2)量子计算相关概念
量子计算(Quantum computing)属于量子信息技术领域,是一种突破性计算技术。它以当代量子力学和量子信息理论为基础,利用叠加和纠缠等量子现象来进行分析计算,具备巨大信息携带量以及超强并行计算能力。<sup>2</sup> 叠加效应和纠缠态等量子现象遵循量子力学规律,并通过调控量子信息单元实现量子计算的效应。<sup>2</sup>
量子计算的基本信息单位为量子比特(qubit)。量子比特是运用量子态| 0>和| 1>来代替经典比特状态0和1,每个量子比特的状态都是0或1的线性组合(通常称为叠加态)。<sup>2</sup> 量子态是量子系统的状态,量子态可以表述为一个波函数(或概率幅),用量子态来表示的信息,就是量子信息。1
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