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lindagy98

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[交流] 新闻：量子计算机能够在不运行的情况下解决问题

【科研中国SciEi.com整理】据Physorg网站2006年2月22日报道，美国伊利诺大学香槟分校的科学家最近发现了一种解出算法结果的奇特方法，通过量子计算和量子盘查，在不运行算法的情况下就能得出结果。研究人员使用一个基于光学的量子计算机首次向人展示了“反事实计算”，即计算机在不运行的情况下也能推断出答案相关的信息。

研究人员表示，反事实计算就是利用与事实上发生的事情相反的信息来计算，能够在不完全运行量子计算机的情况下得出一个答案，虽然这看起来有点奇异，但是量子盘查使其成为了可能。量子盘查有时也被称为无须交互作用的测量，这种技术利用波粒的二相性（在这里是光子），在事实上不进入一个空间区域的情况下对整个区域进行搜寻。

量子计算机在解决一些特定类别的问题上具有比传统计算机运行速度更快的潜在能力。量子计算机快速高效的计算能力是因为量子比特可以处于“0”和“1”的重叠状态，而传统计算机只能处于“0”状态和“1”状态的一种。不过，量子信息处理过程相关特性的逻辑学经常背离直觉的推断，并产生一些令人惊奇的效果。

研究人员利用两个耦合的光学干涉计，并将其嵌套在第三个光学干涉计中，使用Grover的量子搜寻算法，成功地进行“反事实计算”来对一个四组数据库进行了搜寻。研究人员表示，通过把光子置于运行的量子重叠状态，并不需要运行搜寻算法，就能得到答案的相关信息。利用“连锁芝诺效应”，还能从理论上显示在不运行算法的情况下，如何得到答案。

研究人员通过精巧地利用分束器和建设性及破坏性的干涉，把每个光子都置在重叠状态。尽管一个光子能够同时处于两种状态，但是它只能在一个位置表现一种确切的状态，它的状态限定了它的路径，以一种非常奇特的方法来取消搜寻算法要求的运行过程。研究人员表示，从某种意义上说，算法在制止算法运行的情况下运行是可能的，这也是量子盘查方案的核心。

尽管研究人员的光学量子计算机能按比例增加，但是利用这种盘查技术，可以减少量子计算中的错误。研究人员表示，任何减少错误的做法都有可能会最终促使大规模量子计算机的产生。

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