穷人的量子比特：量子计算机太难造了，先试试概率计算机 ... | 概率計算機
2019 年，日本东北大学和普渡大学的研究者进行了一个概念证明实验，用「概率比特」代替量子比特解决困扰经典计算机的整数分解问题。
相关研究 ...新浪首页新闻体育财经娱乐科技博客图片专栏更多汽车教育时尚女性星座健康房产历史视频收藏育儿读书佛学游戏旅游邮箱导航移动客户端新浪微博新浪新闻新浪财经新浪体育新浪众测新浪博客新浪视频新浪游戏天气通我的收藏注册登录新浪科技>滚动新闻> 正文新闻图片视频穷人的量子比特：量子计算机太难造了，先试试概率计算机？穷人的量子比特：量子计算机太难造了，先试试概率计算机？2021年04月19日12:16机器之心Pro新浪财经APP缩小字体放大字体收藏微博微信分享腾讯QQQQ空间来源：机器之心作者：KeremCamsari、SupriyoDatta机器之心编译机器之心编辑部2019年，日本东北大学和普渡大学的研究者进行了一个概念证明实验，用「概率比特」代替量子比特解决困扰经典计算机的整数分解问题。
相关研究发表在《Nature》杂志上，证明了一种名为「概率计算机」的装置的可行性。
作者表示，这种「概率计算机」可以解决一些通常认为需要依靠量子计算机解决的问题，但建造的条件没有那么苛刻（可在室温下运行），因此实现起来可能更加容易，他们还将「概率比特」称为「穷人的量子比特」。
最近，该研究的作者又在《IEEESpectrum》上发表了一篇短文，用通俗的语言介绍了这种计算机的基本原理。
近年来，随着摩尔定律走向消亡，量子计算机被人们寄予厚望。
许多评论者指出，如果工程人员能够设计出实用的量子计算机，人类的计算方式将发生结构式转变。
但是，这一断言有个重要的「如果」。
从理论上来说，量子计算机前景广阔，但建造一台实用的量子计算机需要克服巨大的困难。
一些怀疑者甚至认为，由于技术难度过大，人们可能无法在可预见的未来建造出一台通用量子计算机。
当然，也有人比较乐观，认为只要花5-10年就能实现这一愿景，这些人来自谷歌、IBM、英特尔等正在建造量子计算机的科技巨头。
但是，即使整个量子计算产业的发展比支持者预期的要慢很多，有一件事似乎是确定的。
量子计算已经激发了人们对概率在计算系统中所扮演角色的深刻理解——正如已故物理学家理查德·费曼在上世纪80年代将这一想法重新带回人们视野时所期望的那样。
在2012年开始着手概率比特（p-bit）的研究时，我们寻求的正是这种理解。
「概率比特」是基于量子比特（qubit）起的一个名字。
费曼曾将这种这种概率计算机视为他所展望的量子计算机的一种对比。
因此，我们问了自己一个问题：怎么才能造一个出来？有两个磁化方向的磁体可以存储一个比特。
早期的计算机使用这种方法造出了磁芯存储器。
然而，将磁芯存储器变小是非常困难的，因为它的体积越小，性质就越不稳定。
在2019年的一篇《Nature》论文中，我们成功利用了这个看起来像bug的特点，使用不稳定的小磁体来实现p-bit。
在日本东北大学研究者的帮助，我们构建了一台有8个p-bit的概率计算机。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1557-9这种新的基于磁体的p-bit在建造概率计算机时并不是必需的。
其实，早些时候，我们已经构建了一种利用复杂电子电路从确定性比特中产生伪随机序列以实现p-bit的概率计算机。
富士通等公司也已经开始销售类似的概率计算机。
但是，使用不稳定的磁体作为基本构建块，我们就可以用几个晶体管（而不是几千个）来实现一个p-bit，这使得大型概率计算机的构建成为可能。
在这样一台计算机中，p-bit组成的系统从初始状态演化到最终状态，并通过许多可能的中间状态之一。
计算机走哪条路径完全是一种偶然，每条路径都有一定的概率。
把所有可能路径的概率加起来，你就得到了到达一个给定最终状态的总概率。
量子计算机也做类似的事情，但它用的是量子比特，而不是概率比特。
这就意味着，这里每条路径都有物理学家所说的概率振幅，它可以是负的。
更准确地说，它是一个复数，既有实部也有虚部。
在量子计算机中，要想确定从某个初始状态到最终状态的总体概率，你首先要把所有可能路径的振幅相加，得到最终状态的概率振幅。
最终的振幅也是一个复数，然后求其大
相关研究 ...新浪首页新闻体育财经娱乐科技博客图片专栏更多汽车教育时尚女性星座健康房产历史视频收藏育儿读书佛学游戏旅游邮箱导航移动客户端新浪微博新浪新闻新浪财经新浪体育新浪众测新浪博客新浪视频新浪游戏天气通我的收藏注册登录新浪科技>滚动新闻> 正文新闻图片视频穷人的量子比特：量子计算机太难造了，先试试概率计算机？穷人的量子比特：量子计算机太难造了，先试试概率计算机？2021年04月19日12:16机器之心Pro新浪财经APP缩小字体放大字体收藏微博微信分享腾讯QQQQ空间来源：机器之心作者：KeremCamsari、SupriyoDatta机器之心编译机器之心编辑部2019年，日本东北大学和普渡大学的研究者进行了一个概念证明实验，用「概率比特」代替量子比特解决困扰经典计算机的整数分解问题。
相关研究发表在《Nature》杂志上，证明了一种名为「概率计算机」的装置的可行性。
作者表示，这种「概率计算机」可以解决一些通常认为需要依靠量子计算机解决的问题，但建造的条件没有那么苛刻（可在室温下运行），因此实现起来可能更加容易，他们还将「概率比特」称为「穷人的量子比特」。
最近，该研究的作者又在《IEEESpectrum》上发表了一篇短文，用通俗的语言介绍了这种计算机的基本原理。
近年来，随着摩尔定律走向消亡，量子计算机被人们寄予厚望。
许多评论者指出，如果工程人员能够设计出实用的量子计算机，人类的计算方式将发生结构式转变。
但是，这一断言有个重要的「如果」。
从理论上来说，量子计算机前景广阔，但建造一台实用的量子计算机需要克服巨大的困难。
一些怀疑者甚至认为，由于技术难度过大，人们可能无法在可预见的未来建造出一台通用量子计算机。
当然，也有人比较乐观，认为只要花5-10年就能实现这一愿景，这些人来自谷歌、IBM、英特尔等正在建造量子计算机的科技巨头。
但是，即使整个量子计算产业的发展比支持者预期的要慢很多，有一件事似乎是确定的。
量子计算已经激发了人们对概率在计算系统中所扮演角色的深刻理解——正如已故物理学家理查德·费曼在上世纪80年代将这一想法重新带回人们视野时所期望的那样。
在2012年开始着手概率比特（p-bit）的研究时，我们寻求的正是这种理解。
「概率比特」是基于量子比特（qubit）起的一个名字。
费曼曾将这种这种概率计算机视为他所展望的量子计算机的一种对比。
因此，我们问了自己一个问题：怎么才能造一个出来？有两个磁化方向的磁体可以存储一个比特。
早期的计算机使用这种方法造出了磁芯存储器。
然而，将磁芯存储器变小是非常困难的，因为它的体积越小，性质就越不稳定。
在2019年的一篇《Nature》论文中，我们成功利用了这个看起来像bug的特点，使用不稳定的小磁体来实现p-bit。
在日本东北大学研究者的帮助，我们构建了一台有8个p-bit的概率计算机。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1557-9这种新的基于磁体的p-bit在建造概率计算机时并不是必需的。
其实，早些时候，我们已经构建了一种利用复杂电子电路从确定性比特中产生伪随机序列以实现p-bit的概率计算机。
富士通等公司也已经开始销售类似的概率计算机。
但是，使用不稳定的磁体作为基本构建块，我们就可以用几个晶体管（而不是几千个）来实现一个p-bit，这使得大型概率计算机的构建成为可能。
在这样一台计算机中，p-bit组成的系统从初始状态演化到最终状态，并通过许多可能的中间状态之一。
计算机走哪条路径完全是一种偶然，每条路径都有一定的概率。
把所有可能路径的概率加起来，你就得到了到达一个给定最终状态的总概率。
量子计算机也做类似的事情，但它用的是量子比特，而不是概率比特。
这就意味着，这里每条路径都有物理学家所说的概率振幅，它可以是负的。
更准确地说，它是一个复数，既有实部也有虚部。
在量子计算机中，要想确定从某个初始状态到最终状态的总体概率，你首先要把所有可能路径的振幅相加，得到最终状态的概率振幅。
最终的振幅也是一个复数，然后求其大