就比如在早期的时候,量子退相干时间只有纳秒级,那么它通常只能完成纳秒级的步骤数运算。
而量子算法的设计通常追求深度(操作步骤数)最小化。
例如,Shor算法分解整数的时间复杂度为多项式级,所需操作步骤可能在当前退相干时间(微秒到毫秒级)内完成。
随着硬件优化(如门操作速度提升至纳秒级),复杂算法的可行性将进一步提高。
简单的来说,就是硬件不够,算法来凑。
当然,除了算法外,还可以通过极低温环境(接近绝对零度)和材料优化(如三维腔体设计),从而将退相干时间从纳秒提升至百微秒量级,甚至是秒级。
除此之外,退相干导致的逻辑量子比特坍塌失效也还可以通过量子纠错技术来进行优化等等。
所以尽管极短退相干时间限制了算法复杂性,但量子计算机在特定任务仍具有极大的用途。
比如允许一定误差的化学反应模拟、组合优化、数据分类等等领域中都展现出了巨大的潜力,并且已在实验室中验证完全可行。
如果能够提升量子退相干的时间,那么量子计算机则可以用于执行更为广泛的算法和指令,以至最终替代传统计算机。
而他们迈出的,便是这最为关键的一步!
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