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量子计算机能解决最难的数学问题吗？
一个价值百万美元的数学谜题有一天可能会在物理实验室中得到解答。一项新的研究使这一愿景更近了一步。
来源:科学美国人黎曼猜想声称，素数在无限数轴上的位置都遵循一个美丽有序但晦涩难懂的公式。然而，在德国数学家伯恩哈德·黎曼做出这一猜测 167 年后，尽管有百万美元的悬赏，数学家们仍然不知道如何证明它。
现在，中国的一个团队已成功将该公式编码到物理系统中，并使用量子计算机探索其工作原理。研究人员的工作，其未经编辑的版本于上个月在《自然通讯》杂志上发表，使这个关于素数的抽象问题比以往任何时候都更加具体。
“它为黎曼假设提供了一个新的视角，”该研究的共同主要作者、北京量子信息科学研究院的魏世杰说道。他希望这项工作能够证明“量子计算将成为研究重大数学猜想的强大途径。”
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这个想法是魏十年前想到的，当时他看到一个关于用量子计算机探索相关数学公式（称为莫比乌斯反演）的讲座。 “受这个想法的启发，我认为也许黎曼假设也可以与量子系统联系起来，”他说。
假设的核心是黎曼 zeta 函数，这是一个包含无限多个部分之和的粗糙方程。首先，插入它的输入——一个带有实部和虚部的数字（后者是“虚部”，因为它涉及一些看似无意义的东西：–1 的平方根）。然后，一旦计算出无限总和，结果就是一个数字。