貝爾實驗室的科學家索爾，自從在1994年35界計算科學基礎年會上提出量子算法后，立刻引起全世界科學界的轟動，量子計算機的研究熱潮自此到來。

量子計算機的運行方式以及存儲計算方式，都與經(jīng)典計算機存在著很大不同。

經(jīng)典計算機的存儲狀態(tài)只能是0或1，而量子計算機的存儲則不然，它可以通過量子比特(可以同時為0和1)存儲指數(shù)級別的信息量，比如，存儲0～2^30-1的信息量需要1G的經(jīng)典內(nèi)存，對于量子計算機而言，卻只需要30個量子比特而已。有研究者進行過推算，250個量子比特，將可以存儲下比我們宇宙中所有原子還要多得多的信息數(shù)據(jù)。多么不可思議的量子存儲，多么不可思議的量子計算機！

如果存儲的數(shù)據(jù)量如此驚人，而查詢計算起來卻慢得像蝸牛，那么量子計算機也就不會如此地令人心馳神往、期盼不已了。顯然，量子計算機的運算速度就像它那存儲的數(shù)據(jù)一樣，同樣是遠超于經(jīng)典計算機的。比如，需要在一個存儲了全球個人信息的數(shù)據(jù)庫里查找某一個人的所有信息，對于經(jīng)典計算機而言，可能需要七、八年的時間才能完成，而對于量子計算機而言，則只需要不到十分鐘的時間便可以完成任務。這就是量子計算機令人著迷和向外的奇特魅力所在。

因為量子計算機的這兩大優(yōu)勢——可以輕而易舉地存儲整個宇宙的信息，運行速度可以比經(jīng)典計算機快指數(shù)倍，這就有可能用量子計算機輕而易舉且快速地模擬整個宇宙的演化過程，精確演示任一時間段的事件發(fā)生經(jīng)過，并可精準預測即將到來、將要發(fā)生的事情。探索科學，探索宇宙，水木長龍與您繼續(xù)我們的探索之旅。

我們知道，量子力學似乎蒙蓋著層層面紗，科學研究者對量子現(xiàn)象的各種研究，都如同身置云霧團中，需要一點點地摸索著向前，因為量子力學與經(jīng)典力學存在有太多反差的地方，有的甚至與宏觀世界里的現(xiàn)象背道而馳，比如與相對論的格格不入，這也是令愛因斯坦最為頭疼的地方。在微觀世界里，微觀粒子都具有“不能精確復制”的性質(zhì)——即量子不可克隆定理，這是因為海森堡的不確定原理的限制，比如，對于量子而言，位置和動量并不能同時被精確確定。如此又怎么可能模擬整個宇宙的演化過程呢？尤其又怎么可能推測未來尚未發(fā)生的事情呢？要知道，未來是不確定的。

這個答案可以從著名的量子力學實驗——延遲選擇實驗——去分析理解，也可以從「水木長龍」前面文章的那個衰變液體檢測裝置去思考，道理與延遲選擇實驗基本相同。即在微觀世界里，“因果律”并不像我們理解的那樣——先因后果，因為“因”而導致的“果”，“因”可致“果”，“果”不能致“因”。恰恰相反，在怪異的量子世界里，因果律不是單向的，而是雙向的，即不但“因”可致“果”，“果”也可致“因”，延遲選擇實驗以及液體衰變檢測裝置呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象正是“果”改變了“因”，從而才能完成邏輯上不可能完成的衰變液體檢測任務。

這似乎有點讓人糊涂了，連過去都可以改變，還說什么去演示宇宙過去的進程？不急，我們細細分析。

量子力學有“不確定原理”，“量子疊加原理”和“量子糾纏理論”。

我們可以這樣思考：對于我們眼下這個宇宙而言，我們所能看到了解的只是當前的宇宙狀況，過去的宇宙狀況已經(jīng)變成了信息存儲于記憶數(shù)據(jù)庫，未來的宇宙狀況處于不確定的疊加態(tài)，也相當于被以疊加態(tài)存儲于數(shù)據(jù)庫里。然后過去的記憶信息庫與當前的宇宙形態(tài)，以及未來處于疊加態(tài)的宇宙信息庫，處于量子糾纏態(tài)。未來宇宙將會如何演化，完全由當前宇宙的演化方向來做選擇決定，一旦選擇方向確定，那么處于過去、現(xiàn)在、未來狀態(tài)的宇宙信息波函數(shù)就會同時坍縮，然后過去、現(xiàn)在、未來就會由原來的糾纏態(tài)坍縮到確定態(tài)。這樣就相當于，改變了過去，也選擇了未來。

如果還不好理解，我們可以再講的通俗一點?？梢韵胂笥幸槐P國際象棋，每一步不同的走法，都牽動著整個棋局，也就是說所有的棋子都如同處于量子糾纏態(tài)，每走一步棋，都如同波函數(shù)坍縮一次，從而改變著其它棋子原有的走法，它們是相關聯(lián)的整體。

同樣的，過去、現(xiàn)在、未來，也如同棋子的相干性一樣，是一個糾纏態(tài)的整體。能夠選擇和改變的是現(xiàn)在，而現(xiàn)在的改變會導致處于糾纏態(tài)的“過去、現(xiàn)在和未來”同時發(fā)生改變——即波函數(shù)同時坍縮。

或許，你會問：我的記憶還是之前的記憶，從來沒有改變過呀？前面我們說了，過去、現(xiàn)在、未來其實都是一種信息的聚合而已，而記憶同樣也屬于信息中的一部分。當波函數(shù)同時坍縮，從而改變的信息當然也包括記憶信息。這就是為什么你總是覺得自己的記憶從來沒有被改變過的原因，殊不知可能已經(jīng)被改變過無數(shù)次了，因為你的記憶屬于信息庫的一部分，過去、現(xiàn)在、未來的信息庫處于糾纏態(tài)，屬于一個整體，個人的記憶信息庫只不過是從屬于整體信息庫的改動而改動的。就像一個主程序中的子程序，當子程序隨著主程序的變動而被變動時，它是否還會記得自己變動前的狀態(tài)？顯然不會了，不是嗎？

所以，未來量子計算機就是根據(jù)以上原理，可以推古算今、預測未來的。一旦量子計算機成熟問世，那么“時間”也基本上失去了存在的意義，因為現(xiàn)在可以改變過去，并能選擇未來，時間還有什么意義呢？

今天的分享就到這里，感謝對水木的支持。

本篇文章「水木長龍」原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載標明出處，謝謝！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算机是程序员的未来,研究者：量子计算机一旦成功问世，时间也许会失去存在的意义...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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