麻省理工学院数学教授 Peter Shor 于 1994 年发明了同名算法,证明了量子计算机在因式分解问题上表现出色。量子计算机只需 8 小时即可破解 2048 位 RSA 加密(当今的黄金标准)。1 RSA-2048 仍然很安全,因为破解它所需的量子硬件尚不存在。但理论上,它可以被一台功能完备的量子计算机(仅 4,100 个量子比特)破解。根据目前的进展速度,很可能在未来十年内出现一台能够破解当今公钥加密的量子计算机。因此,依赖公钥加密的公司、政府和组织(即通过互联网发送或接收数据的任何人)将需要过渡到量子计算机无法破解的安全协议。这一变化可能为网络安全公司带来机遇和风险,也可能为新进入该领域的公司提供途径。
为社会做出贡献也非常重要。如果学生有能力帮助他人,他们应该利用机会来拓宽视野,并让他们从不同背景的人认识人们。为他人服务也有助于使年轻人施加谦卑。您能分享您作为Polyu理事会成员的一项成就吗?我以前曾担任投资委员会主席的任务,确保大学的财务状况正确。当我担任这个职位时,那是在雷曼兄弟的破产之后,我们失去了资金。我们需要建立财务稳定性,以确保我们可以执行大学的核心职能,并保持透明,因为我们受到对投资策略的外部独立审查。这完全取决于投资组合的风险管理。作为医生,这对我来说并不困难,因为我每天处理生死攸关的更困难的风险管理。大学投资的全部概念是支持其教育和研究职能,而Polyu在财务上的表现很好。
论文提出了一种功耗为零的技术。扇出和异或不是双射(它们不是从唯一的 x 到唯一的 y)。但两者都可以表示为单个可逆函数。扇出有额外的输入,而异或有额外的输出。垃圾:未用于函数的位。论文的基本定理:每个有限函数都可以通过将其嵌入更大的空间来表示为可逆实现。NAND 门 - 通用门。每个操作都可以使用多个 NAND 门来表示。可逆通用原语:我们通过构建 AND 门的可逆实现来获得 NAND 和 AND 门。布尔环:环就像一个具有 2 个运算的向量空间:加法和乘法。NAND 对于常规逻辑和可逆计算都是通用的。临时存储:存储和计算可以同时进行 - 这是该技术的一个新属性。每个可逆函数都可以表示为 theta 1、theta 2 和 theta 3 的组合。
我们每天都在使用传统计算机的优势和组件。然而,随着问题规模的扩大,许多类型的问题的计算复杂度也随之增大,超出了传统计算机所能解决的范围。量子计算 (QC) 是一种利用量子物理特性解决此类问题的计算模型。QC 正处于各个行业领域大规模采用的早期阶段,以利用其提供的算法加速。它可以应用于计算机科学、数学、化学和生物化学工程以及金融行业等多个领域。本文的主要目的是为可能不熟悉量子计算的化学和生物化学研究人员和工程师提供概述。因此,本文首先解释了 QC 的基本概念。本出版物试图解决的第二个贡献是化学工程文献仍然缺乏对 QC 最新进展的全面回顾。因此,本文回顾并总结了最新技术,以深入了解量子计算如何使化学工程问题受益并对其进行优化。文献分析涵盖了 QC 领域的综合文献,并使用科睿唯安 1990 年至 2020 年的分析数据,分析了化学工程中各种出版主题的量子计算研究。在文献分析之后,重点介绍了 QC 在化学和生物化学工程中的相关应用,并在结论中展望了该领域的未来发展方向。
计算机减少了人类的努力,也专注于提高性能以推动技术进步。人们已经设计出许多方法来提高计算机的性能。其中一种方法是减小系统中使用的晶体管的尺寸。另一个非常重要的方法是使用量子计算机。事实证明,它在用于分解大数时非常有效。人们发现它可以在 20 分钟内解密代码,而传统计算机则需要数十亿年。这是专注于这个主题的一大动机。量子计算机使用“量子位”或量子比特来具有三种状态 - 0、1 和 0 或 1。最后一种状态是相干态。这使得可以同时对两个不同的值执行操作。然而,这带来了退相干的问题。使用量子计算机进行计算变得困难。量子计算机需要具有五种能力 - 可扩展系统、可初始化状态、长退相干时间、量子门的通用集、高效测量。量子计算机的架构是计算机领域的新研究领域。它由量子算法、错误管理和集群状态计算衍生而来。如果没有它,量子算法就不会如此高效。要充分利用量子计算机的强大功能,算法应该基于量子并行性,即一个序列周期。