什么是量子計(jì)算機(jī)？

由量子比特構(gòu)成計(jì)算機(jī)被稱為“量子計(jì)算機(jī)”。

傳統(tǒng)數(shù)字計(jì)算機(jī)由二進(jìn)制數(shù)字構(gòu)成（0或1），而量子計(jì)算機(jī)是由量子比特構(gòu)成。量子比特在某種程度上能夠同時(shí)代表0和1（也就是所謂的量子疊加）。量子比特代表多重?cái)?shù)值的能力讓量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)由邏輯閘構(gòu)建，這種晶體管組合能夠以各種方式組合數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，但是這種構(gòu)造對(duì)于編寫程序的人來說大部分是看不見的。程序和算法并非按照邏輯閘進(jìn)行編寫的，而是使用了更高水平的概念。目前的量子算法在某種程度上對(duì)于電子工程師來說更熟悉，而非軟件工程師。因?yàn)榱孔铀惴ㄍǔ４砹肆孔踊芈罚皇歉Ｓ玫某绦蛘Z言概念。

近日微軟公司宣稱將開始下一個(gè)大動(dòng)作：量子計(jì)算機(jī)。今年年底，微軟公司計(jì)劃公布一種全新的量子計(jì)算機(jī)語言，以及一種量子計(jì)算機(jī)模擬器。借助這些新技術(shù)，研發(fā)人員將能夠研發(fā)和測(cè)試執(zhí)行量子運(yùn)算的量子程序。

量子力學(xué)就業(yè)方向及前景

就業(yè)方向有量子算法研究員，量子程序員等，發(fā)展前景優(yōu)秀。
量子力學(xué)屬于高科技學(xué)科，物理學(xué)專業(yè)領(lǐng)域，可以從事科研，教師，量子算法研究員，量子程序員，量子軟硬件工程師，量子測(cè)控應(yīng)用專家等崗位，發(fā)展前景優(yōu)秀，這個(gè)專業(yè)學(xué)生對(duì)于各大物理研究所都是重要的研究人員。
量子力學(xué)主要是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種物理學(xué)分支，是研究原子，分子，凝聚態(tài)物質(zhì)，原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。

中國(guó)量子計(jì)算在國(guó)際上是什么地位？

今天擔(dān)負(fù)著捍衛(wèi)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全職責(zé)的加密機(jī)制，不會(huì)永遠(yuǎn)如此安全。未來的量子計(jì)算機(jī)將用強(qiáng)大的處理能力和算法來攻破它們。

南森·哈姆林，威諾娜州立大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中心主管兼講師，就正幫助人們應(yīng)對(duì)此種不測(cè)。他在《離散數(shù)學(xué)開放期刊》上發(fā)表了一篇新論文，闡述其博士論文中的廣義背包碼( Generalized Knapsack Code )，該加密算法可挫敗利用下一代量子計(jì)算機(jī)的黑客。

該論文澄清了公鑰加密這個(gè)復(fù)雜領(lǐng)域的一些錯(cuò)誤認(rèn)知，為將來量子計(jì)算時(shí)代必定被賦予設(shè)計(jì)新互聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)使命的技術(shù)專家們，提供了共同的理解基礎(chǔ)。

“設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)保護(hù)數(shù)據(jù)，需要各個(gè)領(lǐng)域按不同方式與數(shù)字打交道的專家共同努力。純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)程序員、工程師等等，全都將參與其中。想要在現(xiàn)實(shí)生活中用起來，所有這些人都需要用以溝通的一門共同語言，以便將來能夠就怎樣護(hù)衛(wèi)在線交易和個(gè)人通信做出重要決策?！?

為未來準(zhǔn)備

量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行在亞原子層面，理論上比硅基計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快億萬倍。用下一代量子計(jì)算機(jī)武裝起來的黑客，理論上可解密我們今天發(fā)送的任意互聯(lián)網(wǎng)通信。

為創(chuàng)建更適應(yīng)未來需求的線上安全系統(tǒng)，哈姆林和退休數(shù)學(xué)教授威廉·韋博，在2015年用替代數(shù)字表示(超出當(dāng)今計(jì)算機(jī)賴以運(yùn)算的標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制和以10位底數(shù)的序列)對(duì)上一版密碼進(jìn)行了翻新改造，創(chuàng)建了廣義背包密碼。

論文中，哈姆林用通俗易懂的語言闡述了該廣義背包密碼，計(jì)算機(jī)科學(xué)家、工程師和其他非純數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家都能看懂。通過用比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)采用的0和1更復(fù)雜的數(shù)字串偽裝數(shù)據(jù)，廣義背包密碼提供了防御量子計(jì)算黑客攻擊的可行安全方法。

廣義背包密碼通過采用一系列除0和1以外的數(shù)字表示，擴(kuò)展了當(dāng)今計(jì)算機(jī)賴以運(yùn)行的二進(jìn)制表示，使其能夠封鎖更多的攻擊，包括那些采用基準(zhǔn)縮減方法的——一種曾用于破解原始背包密碼的解密方法。

哈姆林希望，他的論文——《數(shù)學(xué)加密中的數(shù)字》，能夠清除他專業(yè)道路上曾經(jīng)遇過的那些誤解，讓廣義背包密碼可發(fā)展應(yīng)用于未來。

“量子計(jì)算將改變我們處理數(shù)據(jù)的方式，而我們，作為一個(gè)社會(huì)，也不得不對(duì)該怎樣準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)這一轉(zhuǎn)變做出重要決定。這樣的密碼可應(yīng)用到傳統(tǒng)硬件上，還可防住有了量子計(jì)算機(jī)武器的黑客。面對(duì)量子計(jì)算的可能性，我覺得是時(shí)候認(rèn)真考慮將該密碼應(yīng)用于商業(yè)和通信上了?！?