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量子计算机将信息编码为量子比特的状态,并使用外部信号(例如通过微波或激光)来操纵它们。利用量子物理的特性,量子算法可以使用这些特性来实现资源扩展的指数级改进 2 。已经开发了几种这样的量子算法 [11];尽管如此,必须强调的是,量子计算机并非现有计算技术的替代品。量子计算机更适合解决那些所需传统计算资源随问题规模呈指数级增长的问题。其他问题可能从量子计算机中获得的收益较小甚至为零,辅助任务也是如此,如预处理和后处理、I/O 和可视化。这种理解有助于将量子计算机定位在大量计算硬件中,作为现有高性能计算系统的加速器,专门适用于某些类型的问题,量子计算机将成为这些问题的颠覆性技术。

为超级计算机带来量子加速

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