宇宙霸业 第160章，量子计算机

    整个量子云星系都是隶属于帝国量子科学研究院，内圈的生命星球上面没有什么实验室之类的，全部都是用来给科学家、研究人员生活的地方，真正的实验室等等全部都是放在太空之中。

    因为是一个对外封闭式的星系，所以整个量子云星系都非常的安静，人口非常少，往来的宇宙飞船等等和帝国其它的星系相比也是很少。

    不过太空之中一座座庞大的太空城却是规模浩大，这些全部都是实验室，每一座太空城就代表了一个实验室，有的是个人的实验室，有的是团队实验室，为了安全，非常均匀的分配在整个星系之中。

    李复、余亮、龚高飞三人直接在虚空之中前行，三人没有穿任何的防护服，可是在太空之中却是犹如闲庭信步、丝毫没有任何的不适，脚轻轻的在虚空之中一踩，开始很小的一步，可是却一下子跨越了非常漫长的距离，仅仅几步，就从内圈的生命星球上面来到了帝国量子科学研究院总院所在的太空城这里。

    总院所在的太空城这里，对于三人如此直接降临到这里，太空城的守卫似乎没有丝毫的奇怪，因为时不时就有人直接横渡虚空来到这里，元力修炼的普及，诞生了越来越多的强大元力修行者，肉身直接横渡虚空的人也非常多。

    总院所在的太空城，这里相对而言还是显得有些繁忙，时不时有直接肉身横渡虚空而来的科学家，但更多的是起起落落的小型私人宇宙飞船。

    整座太空城灯火通明，分成很多的功能区，各种各样的太空建造鳞次栉比的分部在上面，还有各种各样的绿色植物等等进行点缀，身穿白衣大褂的科学家们正在其中聚精会神的进行研究。

    “陛下，老师，这是我们量子研究院最新的成果，量子计算机！”

    龚高飞带着李复和余亮在总院这里进行参观，毫无疑问，肯定是要先向两人展示一下最新的研究成果，量子科技的研究成果很少，能够拿得出手的，现在也只有量子计算机了。

    龚高飞指着一台体积庞大的庞然大物，犹如一栋巨大的房子一般，上面连接着各种颜色的数据线。

    “量子计算机？”

    余亮一听，眉毛一扬。

    龚高飞口中的量子计算机和地球时代所提出来的量子计算机并不是一个概念，地球时代提出的量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置，当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

    在地球时代，是不是量子计算机只是看这个装置处理和计算是不是采用量子算法、量子信息，如果是，就可以称之为量子计算机。

    而这里龚高飞所说的量子计算机和地球时代的量子计算机显然不是一回事，两者之间有着质的差别。

    在这里就首先要说一下传统计算机的工作原理，传统计算机的工作原理是基于1和2两个状态的逻辑运算而诞生，最早是为了计算导弹和炮弹的轨迹在二战后研究出来的。

    传统计算机因为几年只有1和2两个状态的逻辑，所以可以称之为二进制计算机，它的优点就是原理简单，技术难道低。

    但是20世纪60年代至70年代，人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。研究发现，能耗来源于计算过程中的不可逆操作。

    那么，是否计算过程必须要用不可逆操作才能完成呢？问题的答案是：所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机，而且不影响运算能力。既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作，那么在量子力学中，它就可以用一个幺正变换来表示。

    早期量子计算机，实际上是用量子力学语言描述的经典计算机，并没有用到量子力学的本质特性，如量子态的叠加性和相干性。在经典计算机中，基本信息单位为比特，运算对象是各种比特序列。

    与此类似，在量子计算机中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列，所不同的是，量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。

    这些特殊的量子态，不仅提供了量子并行计算的可能，而且还将带来许多奇妙的性质。与经典计算机不同，量子计算机可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。

    因此，量子计算对经典计算作了极大的扩充，在数学形式上，经典计算可看作是一类特殊的量子计。量子计算机对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。除了进行并行计算外，量子计算机的另一重要用途是模拟量子系统，这项工作是经典计算机无法胜任的。

    因为传统计算机是二进制计算机，所以在进行运算的时候，全部都是将输入的信息转化为二进制的信息，接着进行二进制的运算，最后在输出的时候又转化成所需要的信息。

    这也就意味着传统计算机在计算能量方面是有一个限制的，一旦需要计算的数据过大，传统计算机就很难胜任，特别是在进行模拟推演的时候，传统计算机越来越难以满足科学研究的需要。

    量子计算机，利用量子纠缠态的特性，因为量子的纠缠态，所以具备了无数种可能性，完全可以不受到进制运算的限制，从本质将计算机的能力获得质的飞跃。

    “我们是早就该研究出新的计算机技术了，传统的计算机是越来越不行了，别的不说，单单是帝国军方就已经多次向我们科学院这边提出了研究新的计算机的请求，没有强大的计算机，很难在战场上计算出敌方目标的轨迹，从而锁定目标进行摧毁。”

    李复脸上露出了笑容，计算机对于一个文明、一个国家而言有点类似于经脉网络，经脉网络的快慢可是关系到反应的快慢。

    这一点在战场上就显得特别重要，星际时代的战争都是在非常遥远的距离就发动了攻击，飞行器的速度非常快，轨迹飘忽不定，这些都是需要靠计算机去进行计算的。

    传统的计算机，特别是超级计算机，计算能力虽然同样非常的可怕而强大，但是战场上要的就是速度，计算慢上哪怕0.001秒，可能也是瞬息万变，错失机会。

    另外一个就是科学研究上面，随着科技的发展，越来越多的实验都变的非常的危险，同时也是需要非常高昂的成本，所以如果能够在计算机当中就根据现有的数据进行模拟实验的话就节省成本、降低风险，大大的促进科学研究。

    在地球时代为什么地球上的五大流氓会一致通过禁止新的核试验的决议，一方面是因为这五大流氓自己早就已经不知道进行了多少次的实验，拿到了各种各样详细的数据；另外一个方面就是因为计算机技术的发展，很多实验其实用计算机就可以模拟出来。

    到星际时代更是如此，特别是很多威力奇大无比的实验，如果不事先在计算机上面进行模拟实验的话，一旦进行实际的实验操作，一个不小心还很有可能会造成毁灭性的后果，比如进行量子泡沫的实验、超大威力核弹的实验、超强磁能武器、能量武器的实验等等，随随便便都可以轻易的摧毁一颗行星。

    “原本量子计算机就是我们量子研究院的研究重点，以前就有很深厚的积累，这些年来，我们重点转向量子泡沫炸弹的研究，虽然没有什么实质性的紧张，可是我们在量子科技方面也是获得了很大的进步，厚积薄发之下，终于研究出了量子计算机。”

    “虽然仅仅只是刚刚研究出来，它的运算能力是现在我们帝国最先进的超级计算机运算能力的上亿倍，只要有一台这样的量子计算机，我们帝国那些传统的超计算机都可以全部淘汰。”

    龚高飞显得有些自豪，量子计算机的恐怖运算能力完全碾压了现有的传统计算机，一个运用量子纠缠态的多样性，一个是基于二进制的原理，两者之间有着质的飞跃，根本就无法相提并论。

    “上亿倍？啧啧，真的是非常了不起。”

    余亮一听，脸上也是笑开了花，自己的学生厉害，他这个当老师的自然也是脸上有光。

    “这事你应该早点就上报上来嘛，还藏着掖着。”

    “老师，这量子计算机也是最近才研究出来的，我们还没有来得及上报呢，也是想着等一年一度的科学大会的时候再上报上来，到那个时候也可以将它在完善一下。”

    “嗯，体积是太大了一些，要是能够做小一些就好了。”