重大突破!量子计算机模拟重子,人类科技不再担心被“三体”锁定
据科技日报165438+10月15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即重子的特性。新闻一播出,就在全世界引起了轰动。一些专家甚至认为,这意味着人类的顶尖技术向前迈进了一大步。这是什么鬼东西?
重子实际上是指由质子、中子等三种夸克组成的复合粒子,是原子核的组成部分。在现代物理学中,往往需要使用高能粒子加速器,即对撞机,使原子核高速碰撞,科学家捕捉碰撞后的碎片,从而发现原子核的秘密,推动现代物理学的发展。
没有加速器和对撞机,现代物理学几乎不可能前进。在著名科幻小说《三体》中,三体星人依靠干扰人类的粒子对撞机,彻底阻断了人类量子物理的发展,从而“锁定”了人类的科技。
虽然这只是一个假象,但在现实中,人类已经首次实现了用量子计算机模拟质子、中子等粒子。有一天,人类的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研究员克里斯蒂娜·穆斯卡(Christina Musca)表示,未来的科学家可能不需要在加速器中进行粒子碰撞,而是直接在量子计算机上模拟这些相互作用,以探索大爆炸的起源、量子物理等。
与普通计算机不同,量子计算机是遵循量子力学规律,进行数学和逻辑运算的设备。它不是依靠电路来模拟0和1,而是依靠量子态来存储信息,利用量子动力学来传递信息。比如光子的两个极化方向,电子在磁场中的两个自旋方向,原子的两个不同能级,都可以用来表示0和1。
这种计算机使用量子晶体管、量子效应器等元件,完全突破了电子计算机的物理规律,理论计算能力是普通芯片的数百万倍。因此,用量子计算机模拟粒子是可能的。
但是,人类的量子计算机还有一些问题没有被突破。比如量子纠缠会对计算造成很大的干扰,量子无法克隆,也导致无法复制和修正数据。但至少人类有一个强大的手段。如果有一天他们真的遇到了外星人,他们就不会被“锁”在物理里了。