读研八年不毕业,她解决了量子计算的一个根本性问题

马哈德夫出席10月上旬在加州大学伯克利分校举办的计算机科学研讨会;之后,她在巴黎举行的计算机科学基础学术报告会上发表了演讲。

2020年春天,乌尔米拉·马哈德夫让大多数研究生都很羡慕。她刚刚解决了量子计算领域的一个重大问题。所谓量子计算,研究的是量子计算机,它的算力来自于量子物理学的奇异法则。德州大学奥斯汀分校的计算机科学家斯科特·阿伦森指出,马哈德夫的新研究成果,加之她早先发表的论文,让所有人看到, 她是一颗冉冉升起的新星 。

当时,28岁的马哈德夫已经在加州大学伯克利分校念了七年的研究生,早就过了大多数学生迫不及待想要毕业的阶段。现在,她终于具备了完成一篇 漂亮博士论文 的条件,马哈德夫在伯克利的博士生导师优曼许·瓦齐雷尼如是说。

不过,马哈德夫没有在那一年毕业,她甚至没有考虑过毕业的问题。她的研究还没有完成。

量子计算领域的最基本问题之一

五年多来,马哈德夫一直还在研究另一个问题,阿伦森称之为 你能在量子计算领域提出的最基本问题之一 ,即:如果我们让量子计算机执行一金殿棋牌app次计算任务,我们如何知道它真的遵照了指令,它究竟有没有做任何与量子计算有关的事情?

这个问题可能很快就会超越学术的范畴。研究人员希望,量子计算机能够在相对较短的时间内,在一系列问题上实现指数级的计算加速,包括对黑洞周围的天体行为进行建模、模拟大分子蛋白质的折叠方式,等等。

不过,一旦量子计算机能够执行传统计算机无法完成的任务,我们如何才能知道它的计算过程是对的呢?

如果我们不信任一台传统计算机,理论上说,我们可以亲自对每一个计算步骤进行检验。然而,量子系统从根本上是抵制这种检验的。首先,它们的内部机制极其复杂:即便是一台只有数百个量子比特的计算机,如果我们要把描述其内部状态的信息全部记录下来,我们将需要一个比整个可观测宇宙还要大的硬盘,才能把这些信息存储下来。

而且,即使有足够的空间来存储这些信息,我们也无法去理解它。量子计算机的内部状态,通常是许多非量子 经典 状态的叠加,这就像薛定谔的猫,同时处于既死又活的状态。但是,一旦你对一个量子态进行测量,它就会坍缩成其中一个经典态。如果观察一台300量子比特计算机的内部,其实你只会看到300个经典比特对着我们笑。

量子计算机非常强大,但它同样非常神秘。 瓦齐雷尼说道。

考虑到这些限制因素,计算机科学家一直以来就想知道,是否有可能让量子计算机提供某种万无一失的保证,即它确实做了自己宣称做过的那些事情。 量子世界与经典世界之间的相互作用是否强大到足以实现彼此之间的对话? 耶路撒冷希伯来大学的计算机科学家多瑞特·阿哈罗诺夫这样问道。

(责任编辑:金殿棋牌游戏)

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