[閒聊] 轉貼 何謂量子電腦

看板PC_Shopping作者 (生而為人，我很抱歉)時間6年前 (2018/03/11 14:32), 6年前編輯推噓47(57推 10噓 21→)
留言88則, 75人參與, 6年前最新討論串1/1
之前看到有人問什麼是量子電腦 經作者同意後轉文 原文連結:https://goo.gl/LjTXGd 量子電腦是啥？ 製造量子電腦很難嗎？很難！ 要了解它容易嗎？ 沒那麼難！ 中國發射量子衛星，引起世界注意，但是除了媒體努力炒作，胡亂作文外，科學界其實並 沒有很在意。因為他只是遠距量子糾纏物理實驗而已，保密功能云云其實是騙外行的。要 達到實用階段還很遠，即使真的成功了，也會立即因自然或人為干擾而完全失效。所以不 只外國人，很多大陸有良心的科學家也為文批評那只是燒錢工程、騙錢計畫。是科學神棍 在騙無知高官，大約是義和團與慈禧太后的翻版。 量子電腦 此一同時，全世界各國頂尖科學家真正努力在做的東西是量子電腦。也就是未來真的會有 用的科技。 量子電腦為何那麼重要？ 是運算速度可以很快嗎？ 不是！ 是可以處理很大量資料嗎？ 不是！ 是可以將資料傳送很遠嗎？ 不是！ 是可以用在人工智慧嗎？ 呃！ 是可以瞬間破解密碼嗎？ 嗯！ 量子電腦之所以很重要，是因為他可以瞬間計算很大很大的數目，大到比宇宙中所有原子 總量還要多。 量子電腦可以算很大、超大的數目，有啥用途？有！因為它可以瞬間破解任何超級密碼。 密碼學 用金鑰加密的密碼，如果以最簡單的暴力法破解DES需要一個已知明文與2^55解密運算， 嘗試過近半數可能的金鑰。線性分析攻擊法對DES需要2^43已知明文與2^43 DES運算。這 些破解密碼的方法都是天文數字，即使以當今的超級電腦計算，都需要數千、數萬、數億 年。但是量子電腦的超大數字能力，理論上可以瞬間算出來。 為何量子電腦可以計算超大的數字呢？ 數字 我們人類習慣的數字是10進位 例如：321 代表 3個100+2個10+1個1’ 電腦因為只有開和關，所以只能計算2進位。 例如2進位的 1111 等於10進位的15， 因為1個8+1個4+1個2+1個1=15 等於1個10+5個1=15 質數計算 破解密碼就是猜質數，如果我們想要研究一個數字13是否質數時,我們可以用2、3、4、5 、6、7、8、9、10、11、12、去除以他，如果沒有有一個數可以整除，它就是質數。 如果要算很大的數字，例如： 12345678987654321 是否質數時 從2、3、4、5、6... 一路算，要算很久。 假如有一個密碼的解答是一個100位數的數字例如 1.2x10^100 ，用小學的十進位，一行 字會寫不完，因為要用到100個阿拉伯數字才能完全寫完。如果要將它一一除以所有比他 小的數字，即使是最快的超級電腦可能也要算30,000年。 10^100如果改用二進位表達，要寫成2^300，也就是1後面有300個零。 一般CPU是64bit，所以需要切成300/64=5塊來慢慢計算。否則就要設計一個512/768 bit 的解密碼專用電腦。例如用GTX- 1080顯卡來算，或台積電做的1024bit 比特幣專用礦機 。 這些問題遇到量子電腦時，也許一瞬間就可解決。量子電腦不是靠快，而是因為量子電腦 只要計算一次就可以將一個天文數字算出來。 怎麼算呢？ 我們人類只有10個手指頭所以用10進位，電腦較笨所以用2進位，中國人較聰明用16進位 ，電腦也用16進位，但是阿拉伯數字0123456789不夠用，所以用A=10 B=11 C=12 D=13 E=14 F=15 10=16 11=17 FF=255 100=256 來代表，所以16進位比10進位效率高2.56倍， 馬雅人更聰明，他們是用20進位計算。時鐘是60進位（一分60秒），一年更是360進位。 所以不排除有一種外星人，頭腦有10公斤重，可以心算30進位、100進位、1000進位、 100000進位。 那量子電腦可以計算幾進位呢？ 答案是10^300進位。這是多大，是1後面有300個零。 量子電腦長什麼樣子 量子電腦的實體是一個CuBit。它是將一顆磷原子打入一顆場效應矽晶體的P通道中，然後 將它冷凍到零下274°C也就是 0.001 °K，這時那一顆額外的電子的軌道就會呈現順時針 或逆時鐘兩種量子狀態，其或然率正好各50%。也就是說1個磷可以同時代表1或0。 假如密碼謎題是讓小孩猜我左右那一手中有銅板，小孩有一半的機會猜錯，常常要猜兩次 才會絕對正確。可是1個Cubit的量子電腦，它會同時猜1與0，所以猜一次就中。也就是 2^1=2 如果科技能成功的製造兩顆互相糾纏的量子，它的旋轉態將是 正正 正逆 逆正 逆逆，4 種可能性。也就是這是別人要猜4次的謎題它一次就猜中。2^2=4 如果能製造3顆互相糾纏的量子，它的旋轉態將有 正正正負、正正逆、..... 逆逆正、逆 逆逆 等8種可能性。也就是別人要猜8次的謎題它一次就猜中。2^3=8 如果有64顆糾纏的量子，它的旋轉態組合將是 2^64=10^19.3 也就是 10,000,000,000,000,000,000隻手中只有一支有藏銅板，小孩子每秒猜一次，要猜數億億 年。使用超級電腦也要算數萬年。可是量子電腦只要算一次就得到答案。因為它同時擁有 所有可能性的組態。 那量子電腦需要做到幾個Cubits呢？ 其實也不需要太大，只要1024個，2^1024=10^306 ，也就是1後面有300個零，這是多大的數目，它比全宇宙的原子數還多。 量子電腦計算速度也不必太快，一秒算10次，就可以解開所有世間奧秘。如果讓它一秒算 4G次。可能一天就解開所有宇宙的奧妙。那時Alpha Go 的人工智慧與它相比就如同一台 波音747飛機的智慧含量與一隻細菌的智慧含量的差別再乘以數億億倍。 量子電腦這麼厲害，我們要如何將題目給它，然後取得答案呢？ 首先要將剛才被冷凍到0.001 °K，的那一顆FET中的磷原子，放進強力磁場，要像核磁共 振機那種。電子的旋轉方向就會轉到正確的S-N ，然後我們用5GHz的微波照射它，使它轉 為N-S。如果這時FET出現電流，證明有轉向，如果沒有證明原來就是對的。原理就如同書 寫與讀取Flash memory 的方式。 簡單講，警察要查房，只要急敲門，然後聽聽裡面有多慌張，抽水馬桶是否有聲音，就知 道這對情侶是左旋還是右旋電子。 撰文者:Ralph Yang 2018-02-25 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.248.209.87 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1520749978.A.942.html ※ 編輯: corydoras09 (111.248.209.87), 03/11/2018 14:41:44
推
03/11 14:34, 6年前 , 1F
好孟
03/11 14:34, 1F
推
03/11 14:35, 6年前 , 2F
我文組 求懶人包
03/11 14:35, 2F
推
03/11 14:37, 6年前 , 3F
無字天書嗎
03/11 14:37, 3F
噓
03/11 14:38, 6年前 , 4F
跟我想的一樣
03/11 14:38, 4F
噓
03/11 14:39, 6年前 , 5F
不錯喔
03/11 14:39, 5F
→
03/11 14:40, 6年前 , 6F
這樣講就懂了
03/11 14:40, 6F
推
03/11 14:41, 6年前 , 7F
優文
03/11 14:41, 7F
→
03/11 14:41, 6年前 , 8F
太精闢了
03/11 14:41, 8F
靠…PCMan一直當機... 一當就把我文吃光，不排版了啦(┘`д′)┘ ※ 編輯: corydoras09 (111.248.209.87), 03/11/2018 14:43:47
推
03/11 14:54, 6年前 , 9F
很淺白啊 推
03/11 14:54, 9F
→
03/11 15:03, 6年前 , 10F
0.001K就0.001K，-274度C是啥
03/11 15:03, 10F
推
03/11 15:05, 6年前 , 11F
我看的懂耶
03/11 15:05, 11F
噓
03/11 15:06, 6年前 , 12F
喔對了K不用加度好嗎…
03/11 15:06, 12F
推
03/11 15:08, 6年前 , 13F
除此之外推個
03/11 15:08, 13F
→
03/11 15:08, 6年前 , 14F
能挖礦嗎?能吃雞嗎?(X)
03/11 15:08, 14F
推
03/11 15:10, 6年前 , 15F
所以是一瞬間就挖完礦的意思？
03/11 15:10, 15F
推
03/11 15:11, 6年前 , 16F
跟我想的一樣啊
03/11 15:11, 16F
推
03/11 15:26, 6年前 , 17F
推，很詳細的文
03/11 15:26, 17F
推
03/11 15:30, 6年前 , 18F
K的單位真的很多人不會寫XD
03/11 15:30, 18F
推
03/11 15:33, 6年前 , 19F
拿來挖礦幹嘛 直接破解私鑰更快
03/11 15:33, 19F
推
03/11 15:46, 6年前 , 20F
推 講的很淺顯易懂
03/11 15:46, 20F
推
03/11 15:48, 6年前 , 21F
不用挖 直接破解你錢包私鑰
03/11 15:48, 21F
推
03/11 15:49, 6年前 , 22F
有關量子方面可以去請教a34 他對量子蕊片有研究
03/11 15:49, 22F
推
03/11 15:54, 6年前 , 23F
還不錯 我看懂一半惹
03/11 15:54, 23F
推
03/11 15:55, 6年前 , 24F
推
03/11 15:55, 24F
推
03/11 15:55, 6年前 , 25F
聽不懂
03/11 15:55, 25F
推
03/11 15:59, 6年前 , 26F
原來中國人不是人類嗎XDDD
03/11 15:59, 26F
推
03/11 16:00, 6年前 , 27F
所以如果溫度有變化量子電腦就掛了嗎?
03/11 16:00, 27F
→
03/11 16:00, 6年前 , 28F
馬雅人也不是XDDD
03/11 16:00, 28F
→
03/11 16:02, 6年前 , 29F
a34都快被遺忘了
03/11 16:02, 29F
推
03/11 16:02, 6年前 , 30F
量子是跟RGB都是一種流行嗎?量子電腦,量子螢幕.....
03/11 16:02, 30F
推
03/11 16:03, 6年前 , 31F
終於懂了 我還以為還在理論 原來是已經有做出來的東
03/11 16:03, 31F
推
03/11 16:10, 6年前 , 32F
XDDD 好久沒看到a34了
03/11 16:10, 32F
推
03/11 16:54, 6年前 , 33F
溫度應該是穩定的才對
03/11 16:54, 33F
推
03/11 16:59, 6年前 , 34F
量子點螢幕是別的東西，與這無關
03/11 16:59, 34F
推
03/11 17:08, 6年前 , 35F
熱擾動會破壞糾纏態
03/11 17:08, 35F
推
03/11 17:16, 6年前 , 36F
a34應該被找去51區工作了，要加班回母星的行程要延
03/11 17:16, 36F
→
03/11 17:16, 6年前 , 37F
後了
03/11 17:16, 37F
推
03/11 17:17, 6年前 , 38F
果真就是這樣呢！
03/11 17:17, 38F
推
03/11 17:23, 6年前 , 39F
上ptt能夠順暢嗎？～
03/11 17:23, 39F
推
03/11 17:30, 6年前 , 40F
嗯，沒錯，就是這樣
03/11 17:30, 40F
→
03/11 17:36, 6年前 , 41F
要多久之後才能有順跑ptt的程式
03/11 17:36, 41F
推
03/11 17:55, 6年前 , 42F
龍家俊 我全包了
03/11 17:55, 42F
→
03/11 18:11, 6年前 , 43F
為什麼不是運算速度很快
03/11 18:11, 43F
噓
03/11 18:41, 6年前 , 44F
為什麼不是運算速度很快+1
03/11 18:41, 44F
推
03/11 18:45, 6年前 , 45F
原來如此(什麼?)
03/11 18:45, 45F
推
03/11 18:48, 6年前 , 46F
大概作者想講的是"量多" 跟算的"快"是兩種概念
03/11 18:48, 46F
推
03/11 18:49, 6年前 , 47F
計算次數不多 但一次能算得很多
03/11 18:49, 47F
→
03/11 18:50, 6年前 , 48F
應該說 量子電腦不需要算得快
03/11 18:50, 48F
→
03/11 18:51, 6年前 , 49F
量子電腦要怎麼知道自己算對了?
03/11 18:51, 49F
推
03/11 18:54, 6年前 , 50F
如果把問題與答案之間比做一條長一千萬公里的跑道
03/11 18:54, 50F
→
03/11 18:55, 6年前 , 51F
超級電腦是時速一萬公里的跑車 跑完全程要一千小時
03/11 18:55, 51F
→
03/11 18:56, 6年前 , 52F
量子電腦是一台淑女車 但是他同時出現在每一個公里
03/11 18:56, 52F
→
03/11 18:57, 6年前 , 53F
的起點以15KM/hr開始跑 這樣四分鐘整條跑道都跑完了
03/11 18:57, 53F
→
03/11 18:58, 6年前 , 54F
我的理解大概是這樣 不知道正不正確?
03/11 18:58, 54F
推
03/11 19:03, 6年前 , 55F
用樓上的比喻的話不應該是同時出現在數個位置
03/11 19:03, 55F
→
03/11 19:04, 6年前 , 56F
而是淑女車長到不行，長到只要踩一下就到終點吧?
03/11 19:04, 56F
推
03/11 19:12, 6年前 , 57F
中國人寫的農場文心得
03/11 19:12, 57F
推
03/11 19:19, 6年前 , 58F
到時候一定有更強的加密系統問世
03/11 19:19, 58F
推
03/11 19:37, 6年前 , 59F
還好無名小站關了 怕
03/11 19:37, 59F
噓
03/11 19:51, 6年前 , 60F
量子蕊片是什麼？
03/11 19:51, 60F
推
03/11 20:04, 6年前 , 61F
快推，不然人家以為我看不懂
03/11 20:04, 61F
推
03/11 20:11, 6年前 , 62F
厲害
03/11 20:11, 62F
推
03/11 20:14, 6年前 , 63F
不錯 我看不懂
03/11 20:14, 63F
推
03/11 20:23, 6年前 , 64F
抗量子化的密碼學也走了好幾年，擔心比特幣被破不
03/11 20:23, 64F
→
03/11 20:23, 6年前 , 65F
如擔心你金融卡信用卡會不會被盜
03/11 20:23, 65F
推
03/11 20:31, 6年前 , 66F
是可以瞬間破解密碼嗎？ 嗯 ok 這句話=end
03/11 20:31, 66F
推
03/11 20:41, 6年前 , 67F
有新警察在問a34的量子監聽鑫片XDDD
03/11 20:41, 67F
→
03/11 20:42, 6年前 , 68F
*芯
03/11 20:42, 68F
推
03/11 20:51, 6年前 , 69F
怎麼知道全宇宙的原子數目？？
03/11 20:51, 69F
噓
03/11 21:17, 6年前 , 70F
唬爛文
03/11 21:17, 70F
→
03/11 21:22, 6年前 , 71F
感覺有講跟沒講一樣
03/11 21:22, 71F
推
03/11 21:34, 6年前 , 72F
給推 但還是看不懂他怎麼運算的...
03/11 21:34, 72F
→
03/11 22:12, 6年前 , 73F
只有最後一小段能看 給箭頭
03/11 22:12, 73F
推
03/11 22:31, 6年前 , 74F
推最後一段
03/11 22:31, 74F
推
03/11 22:39, 6年前 , 75F
可以突破全世界比特幣的總算力嗎？
03/11 22:39, 75F
推
03/11 22:43, 6年前 , 76F
可以問一下，現在做到幾個cubit了呢?
03/11 22:43, 76F
推
03/11 23:00, 6年前 , 77F
推 淺顯易懂
03/11 23:00, 77F
噓
03/11 23:02, 6年前 , 78F
只有最後可以看，箭頭。
03/11 23:02, 78F
→
03/11 23:05, 6年前 , 79F
前幾天不是才有谷歌發佈72量子位元電腦的新聞
03/11 23:05, 79F
推
03/11 23:23, 6年前 , 80F
這樣結果是能順間算出所有可能結果，但答案是哪個？
03/11 23:23, 80F
推
03/11 23:45, 6年前 , 81F
現在是世界上很多人在研究 但都做不出來
03/11 23:45, 81F
推
03/12 00:25, 6年前 , 82F
還ok 跟暗網解釋一樣 只看到表面而已...
03/12 00:25, 82F
推
03/12 00:59, 6年前 , 83F
大推，不過通常會寫qubit或qbit啦
03/12 00:59, 83F
推
03/12 03:42, 6年前 , 84F
我好像有在變形金鋼裡面看過這名詞
03/12 03:42, 84F
噓
03/12 04:01, 6年前 , 85F
還真的是農場廢文 居然還轉
03/12 04:01, 85F
噓
03/12 14:59, 6年前 , 86F
這種屁話文還一堆人推 慘
03/12 14:59, 86F
噓
03/12 15:49, 6年前 , 87F
= =
03/12 15:49, 87F
推
03/13 15:46, 6年前 , 88F
推 太猛
03/13 15:46, 88F
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