首页 > PHP头条 > 正文

谷歌72位量子计算机,比特币还安全否

原创 2018-03-12 0 231
在今年于洛杉矶举办的美国物理学会年会上,谷歌放了一个大招,发布全球首个 72 位量子比特通用的量子计算机 Bristlecon,实现 1% 的低错误率,与谷歌之前涉及的 9 量子比特通用的量子计算机持平。这款处理器不仅能够帮助科学家们进行量子模拟的探索,还能够在量子优化和量子机器学习上有所应用。

谷歌相关人员表示:

我们谨慎且乐观地认为,Bristlecone 可以实现量子霸权(Quantum Supremacy)。

1.jpg

谷歌最新量子处理器 Bristlecon

关于这台量子计算机,我们可以了解以下几点概念:

量子霸权

“量子霸权”也称为“量子优越性”,这个词涉及量子计算机在某些类型的方程上超越经典超级计算机的能力。具体来说,50 量子比特的量子计算机优于现在的任何一台经典计算机。达到量子霸权才算真正意义的量子计算机。不过,测量量子处理器的性能以确定量子霸权是否已经实现的度量标准也是量子物理学家之间争论的焦点。

众所周知,量子计算机的计算能力大大超过最先进的超级计算机的能力。有专家认为,这可以说是量子芯片发展的一大步,量子以二维布局排列,使得控制系统变得更加复杂。这更接近实现表层编码所需要的条件,即操纵量子系统中的量子以执行有用计算的能力。Google 相关工作人员认为,此次发布的新处理器不仅将实现量子霸权,而且谷歌已经开发出一种基准测试工具来衡量量子计算机是否已经达到量子霸权的标准。这个测试可以将随机单个量子电路应用于处理器,并测量经典模拟的输出。

Bristlecone

这台计算机由谷歌量子 AI 实验室(Google Quantum AI lab)开发,基于 Google 研究人员开发的九比特矩阵,类似于松果的外形,因此被命名为 Bristlecone(狐尾松)。谷歌量子 AI 实验室的目标是建造可以用于解决真实世界问题的量子计算机,他们的研究策略是在可以和大规模、通用化、可纠错的量子计算机向前兼容的系统上探索短期解决方案。

1.jpg

芯片结构示意图,每一个「X」代表一个量子比特,相邻最近的量子比特之间相连

为了让量子处理器运行经典模拟算法之外的算法,它当然需要更多的量子比特(qubit)数目,但它还需要更多。最关键的是,这个处理器必须在读取以及单、双量子比特门之类逻辑操作中保持很低的错误率。

量子比特

量子比特是数字比特的量子模拟形式,是传统计算机处理的最小信息单位。然而,数字比特是二进制的,只能在 0 和 1 之间选择。而量子比特可以存在于叠加的状态中(其值可以是 0、1 或其他组合)。如果是N个量子比特,理论上可以同时存储 2^N 的数据。比如 250 个量子比特可存储的数据就是2^250,这个数字比已知宇宙所有原子加起来还要多。量子计算机在进行运算时,可以同时计算2^N的数学运算,相当于经典计算机要重复2^N的计算。由此可见,量子计算机可以节约大量的时间和计算单元,让量子计算机可以查询数据库、分解大素数或创建复杂的科学模型,而且比超级计算机更高效更准确。

1.jpg

量子比特数

但是创建一个大型的量子计算机不仅仅是将一堆量子比特串在一起那么简单。创建量子比特阵列是一项具有挑战性的任务。通常需要特殊材料,需要昂贵的激光设置和/或极端的环境条件才能创建成功并正常运行,具体取决于量子比特是基于离子、自旋半导体还是基于 Google 处理器或者超导电路。

需要注意的是,量子比特本身对噪声环境干扰非常敏感,非理想环境可能会导致量子比特的状态出现问题,因此非常容易出错。以最小的错误率创建强大的量子位阵列是物理学家和功能强大的量子计算机之间最大的障碍之一。

错误率

由于量子的状态非常不稳定,所以仅有 50 个量子比特是远远不够的,因为量子比特的量子纠缠会出错,只有足够多的量子比特和低的错误率才能实现真正意义的量子霸权。

1.jpg

安装 Bristlecone

这台 72 位量子计算机所使用的量子位矩阵(与之前的 9 量子比特通用量子计算机)能够实现 1% 的读取错误率、0.1% 的单量子比特门错误率和 0.6% 的双比特门错误率。量子比特门就是量子门(也叫量子逻辑)是基本的,操作一个小数量量子比特的量子线路 。它是量子线路的基础,就像传统逻辑门跟一般数字线路之间的关系。常见量子门针对一个或两个量子比特进行逻辑运算,最终产生单个输出。

量子计算机可能破解比特币

目前量子计算机只在科研领域有所应用,但如果真如 Google 实验室所言,Bristlecone 能达到量子霸权,那么比特币等基于区块链技术的虚拟货币可能将被破解。

根据区块链中少数服从多数的原则,一旦矿工拥有 51% 的算力,其他后续矿工将无法继续获得比特币。而未来随着量子计算机量子比特的增长,区块链采用的非对称密码算法,即公钥密码系统也会受到更大的威胁。

通过使用量子计算机,可以实现反向运行用公钥推定私钥的过程,每个人的私钥都会被量子计算机轻易推断出来。外媒 Motherboard 认为一个 4000 量子比特的量子计算机就可以瓦解区块链,也就是说哪个人或团队先做出并应用这样的量子计算机就可以解出并验证每一笔交易,未来会产生的还未流通的所有加密货币都会被其垄断,加密货币的信任系统将被瓦解。详情可参见 FreeBuf 的专题文章:量子计算从概念走入现实,公钥加密是否岌岌可危。

严格意义上讲,量子计算机的问世会威胁到现有体系所有的加密学,将改写整个金融和银行业的安全防护。

不过,很多科学家认为量子计算机并不能取代经典计算机。因为量子计算机的计算特点决定了它只能应用在少部分领域中,而经典计算机的工作范围远远超过量子计算机。

但是,各位区块链技术开发者也要加强警惕了,谷歌这台量子计算机一出,预示着未来的区块链领域可能会出现翻天覆地的变化。

  • 相关标签:量子计算机 安全 比特币
  • 本文原创发布php中文网 ,转载请注明出处,感谢您的尊重!
  • 独孤九贱(4)_PHP视频教程

    江湖传言:PHP是世界上最好的编程语言。真的是这样吗?这个梗究竟是从哪来的?学会本课程,你就会明白了。 PHP中文网出品的PHP入门系统教学视频,完全从初学者的角度出发,绝不玩虚的,一切以实用、有用...

    独孤九贱(5)_ThinkPHP5视频教程

    ThinkPHP是国内最流行的中文PHP开发框架,也是您Web项目的最佳选择。《php.cn独孤九贱(5)-ThinkPHP5视频教程》课程以ThinkPHP5最新版本为例,从最基本的框架常识开始,将...

    ThinkPHP5实战之[教学管理系统]

    本套教程,以一个真实的学校教学管理系统为案例,手把手教会您如何在一张白纸上,从零开始,一步一步的用ThinkPHP5框架快速开发出一个商业项目。

    PHP入门视频教程之一周学会PHP

    所有计算机语言的学习都要从基础开始,《PHP入门视频教程之一周学会PHP》不仅是PHP的基础部分更主要的是PHP语言的核心技术,是学习PHP必须掌握的内容,任何PHP项目的实现都离不开这部分的内容,通...

    独孤九贱(1)_HTML5视频教程

    《php.cn原创html5视频教程》课程特色:php中文网原创幽默段子系列课程,以恶搞,段子为主题风格的php视频教程!轻松的教学风格,简短的教学模式,让同学们在不知不觉中,学会了HTML知识。 ...

    ThinkPHP5快速开发企业站点[全程实录]更新中...

    本课以最新版ThinkPHP5.0.10为基础进行开发,全程实录一个完整企业点,从后台到前台,从控制器到路由的全套完整教程,不论是你是新人,还是有一定开发经验的程序员,都可以从中学到实用的知识~~

    Thinkphp3.2.3个人博客开发

    ThinkPHP是一个快速、开源的轻量级国产PHP开发框架,是业内最流行的PHP框架之一。本课程以博客系统为例,讲述如何使用TP实战开发,从中学习Thinkphp的实践应用。模版下载地址:http:/...

    PHP实战天龙八部之仿爱奇艺电影网站

    本课程是php实战开发课程,以爱奇艺电影网站为蓝本从零开发一个自己的网站。目的是让大家了解真实项目的架构及开发过程

    独孤九贱(8)_php从零开始开发属于自己的php框架

    本课以一个极简的PHP开发框架为案例,向您展示了一个PHP框架应该具有的基本功能,以及具体的实现方法,让您快速对PHP开发框架的底层实现有一个清楚的认识,为以后学习其实的开发框架打下坚实的基础。

    独孤九贱(3)_JavaScript视频教程

    javascript是运行在浏览器上的脚本语言,连续多年,被评为全球最受欢迎的编程语言。是前端开发必备三大法器中,最具杀伤力。如果前端开发是降龙十八掌,好么javascript就是第18掌:亢龙有悔。...

    直播实录:PHP魔鬼训练营[从零开始制作个人博客]

    本站9月直播课已经结束,本套教程是直播实录,没有报上名或者漏听学员福利来了,赶紧看看吧,说不定这里就有你的菜

    2018前端入门_HTML5

    轻松明快,简洁生动,让你快速走入HTML5的世界,体会语义化开发的魅力

    JavaScript极速入门_玉女心经系列

    JavaScript能够称得上是史上使用最广泛的编程语言,也是前端开发必须掌握的三技能之一:描述网页内容的HTML、描述网页样式的CSS以及描述网页行为的JavaScript。本章节将帮助大家迅速掌握...

    PHP用户注册登录系统视频教程

    《php用户注册登录系统》主要介绍网站的登录注册功能,我们会从最简单的实现登录注册功能开始,增加验证码,cookie验证等,丰富网站的登录注册功能

    独孤九贱(7)_Bootstrap视频教程

    Bootstrap 是最受欢迎的 HTML、CSS 和 JS 框架,用于开发响应式布局、移动设备优先的 WEB 项目。为所有开发者、所有应用场景而设计,它让前端开发更快速、简单,所有开发者都能快速上手...

    PHP学生管理系统视频教程

    《PHP学生管理系统视频教程》主要给大家讲解了HTML,PHP,MySQL之间的相互协作,实现动态的网页显示和获取数据.

    独孤九贱(2)_CSS视频教程

    《php.cn独孤九贱(2)-css视频教程》课程特色:php中文网原创幽默段子系列课程,以恶搞,段子为主题风格的php视频教程!轻松的教学风格,简短的教学模式,让同学们在不知不觉中,学会了CSS知识...

    弹指间学会HTML视频教程

    《弹指间学会HTML视频教程》从最基本的概念开始讲起,步步深入,带领大家学习HTML,了解各种常用标签的意义以及基本用法,学习HTML知识为以后的学习打下基础

    独孤九贱(6)_jQuery视频教程

    jQuery是一个快速、简洁的JavaScript框架。设计的宗旨是“write Less,Do More”,即倡导写更少的代码,做更多的事情。它封装JavaScript常用的功能代码,提供一种简便的...

    最新微信小程序开发视频教程

    《最新微信小程序开发视频教程》本节课程是由微趋道录制,讲述了如何申请一个微信小程序,以及开发中需要使用哪些工具,和需要注意哪些等。

    • -

      学生

    • 90篇
      文章总数
    • 231
      文章总浏览数

    头条

    推荐视频教程

  • javascript初级视频教程
  • jquery 基础视频教程
  • javascript三级联动视频教程
  • 独孤九贱(3)_JavaScript视频教程
  • 独孤九贱(6)_jQuery视频教程
  • 最新更新