为什么量子计算可能是大数据高速公路上的下一轮

2017-10-27 15:02      局外人互联网杂谈


   科技快讯网 2012年9月28日,“纽约时报”刊登了一个故事,“澳大利亚人追求新一代计算机”,涉及在构建工作量子计算机的竞争中似乎是一个突破。

  虽然量子计算机的定义将会引起许多读者的注意,但足以说一个工作量子计算机在技术世界中将是革命性的。

  计算机技术是我们在过去五十年中所经历的世界变化的基础 - 全球经济,互联网,数码摄影,机器人,智能手机和电子商务都依靠电脑。重要的是,我相信,我们对技术有一些基本的了解,以了解量子计算可能带给我们的位置。

  所以我们从一开始就开始。第一台工作电子计算机是电子数字积分器和计算机,更常称为ENIAC。它是由宾夕法尼亚大学摩尔理工学院开发的,由美军资助,用于计算第二次世界大战中的枪手轨迹。(除了作为一个工程奇迹,ENIAC在许多年以来都为许多重大信息技术项目奠定了基础,但二战以来,电脑已经结束之前已经来不及了。)

  ENIAC处理能力的核心是真空管- 其中17,468个。因为真空管只有两个状态 - 关闭(也称为0/1) - 计算机采用二进制算术,而不是十进制运算,其中值从0到9。这些单独表示中的每一个称为位, “二进制数字”的缩写。(要了解有关ENIAC历史的更多信息,请参阅ENIAC的妇女:编程先锋。)

  显然有必要用某种方式来表示我们熟悉的数字,字母和符号,因此美国国家标准学会(ANSI)提出的编码方案称为美国标准字符信息交换(ASCII),最终成为标准。在ASCII下,我们将8位组合在一个预定模式下形成一个字符或字节。有256个组合表示数字,大写字母,小写字母和特殊字符。

  困惑?不要担心 - 一般电脑用户无需知道细节。这里只提供一个构建块。

  接下来,计算机从真空管到晶体管相当快速地进展(William Shockley和他的贝尔实验室获得了诺贝尔奖,用于开发晶体管),然后将多个晶体管放在一个芯片上以创建集成电路的能力。不久之后,这些电路在一个芯片上包括数千甚至数百万个晶体管,这被称为非常大规模的集成。这些类别:1)真空管,2)晶体管,3)IC和4)VLSI被认为是四代硬件开发,不管有多少晶体管可以卡在芯片上。

  在自1946年ENIAC“生活”以来,随着这几代人的到来,基于真空管的二进制算术的基础使用仍然存在。量子计算代表了这种方法的根本分歧。 

  量子计算:突破

  量子计算机利用原子和分子的力量来处理和执行记忆任务,速度比基于硅的计算机要快得多,至少在理论上。虽然有一些基本的量子计算机能够执行特定的计算,但实际的模型可能还有几年的时间。但是,如果它们出现,它们可以大大改变计算机的处理能力。

  作为该功率的结果是,量子计算具有大大提高功率大数据处理,因为,至少在理论上,应该在练成大规模并行处理的非结构化数据。

  计算机继续进行二进制处理有一个原因:真的没有理由修补某些有用的东西。毕竟,计算机处理速度每18个月增加一倍,达到两年。1965年,英特尔副总裁戈登·摩尔(Gordon Moore)撰写了一篇文章,详细介绍了摩尔定律,他指出,处理器的密度将每两年翻一番,从而加快处理速度。虽然他写道,他预测这种趋势将持续10年,但显着地持续到今天。(已经有几个计算先驱者打破了二进制模型,了解更多关于为什么不是三进制计算机?)

  但是处理速度的提高远远不是提高计算机性能的唯一因素。存储技术的改进和电信的出现几乎同等重要。在个人电脑的早期,软盘持有14万个字符,我购买的第一个硬盘持有1000万个字符。(它也花了我5,500美元,和台式电脑一样大)。幸运的是,存储容量大得多,传输速度更快,传输速度更快,更便宜。

  容量的大幅增长使我们能够在以前只能划伤或甚至不深入的领域收集信息。这包括诸如天气,遗传学,语言学,科学模拟和健康研究等众多数据的主题。

  大数据的感觉

  大量数据泄露越来越多地发现,尽管我们所做的处理能力取得了所有的收益,但这还不够。如果我们能够从我们积累的大量数据中获得理解,那么我们将需要新的分析方法,并提供更快的计算机来处理它。量子计算机可能没有准备好采取行动,但是专家一直在将其每一个进展都看作下一个计算机处理能力。我们不能肯定地说,但计算机技术的下一个重大变化可能是真正的偏离了迄今为止我们所携带的硅片。

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