【刪除數據的量子計算機可以保持冷靜】

江南布衣

【刪除數據的量子計算機可以保持冷靜】

 

 

 

不那麼熱芯片

消隱的內存，以便它可以再次使用 - - 數據擦除是一個基本的操作任何一台計算機必須執行。

 

在今天的計算機，刪除產生熱量，這不僅浪費能源，而且造成對試圖使較小或更強大的計算機工程師的問題，因為熱量會損壞電路。

 

但現在的理論物理學家聲稱，在量子計算的世界裡，刪除數據的行為實際上可能涼爽一台電腦。

 

傳統計算機擦除時會產生熱量，因為熵數據 -

 

在這兩個熱力學和信息論的核心概念，它描述系統中的未知的信息量。宇宙的熵永遠不可能減少，因此，如果你減少內存芯片的熵，那麼你必然增加其周圍環境的熵，從而導致他們升溫。

 

在經典計算，數據存儲為一個位，它可以讀取一個或零長字符串。要清除這些數據，所有的位都設置為零，這意味著投入零熵狀態的內存。由於這個動作通常意味著減少了熵，熱就會產生。

 

在信息理論，然而，一個特定的數據集熵是多少觀察者知道有關數據的條件。

 

對於觀察員誰擁有的數據的總知識，熵，顧名思義，零。

 

因此，理論上可以清除該觀察員沒有減少熵和不會產生任何熱量的數據。

 

 

打破糾纏

由雷納托倫納和他的同事在瑞士蘇黎世聯邦理工學院和新加坡國立大學目前的研究擴展了這個道理量子計算。

 

兩個量子位（量子比特）可以在一個單一的“糾纏”量子狀態中，而沒有任何量子位分別是關於眾所周知，所有關於糾纏態的信息是確切了解。

 

如果計算機內存在一個量子位的量子比特的數據被刪除糾纏態是，這些數據的條件熵實際上是否定的，因為計算機知道所有的有關數據不僅而是本身的信息。

 

這好比一個丈夫凝視著妻子的眼睛，知道到底是怎麼回事就在她的頭，以及他自己的位。

 

但如果糾纏壞了，電腦內存不再知道任何有關任何信息。

 

它現在可以刪除數據，放入一個零熵狀態的他們，仍然增加了整體的熵。

 

這意味著，從理論上講，當數據從一個量子計算機被刪除，熱量可能實際上被從周圍的環境，雖然這可能永遠只是通過創建數據最初產生的熱量更多。

 

這項研究是根本目的是探索在有條件的負面影響的熱力學熵的概念，而不是提供一個量子計算機的藍圖。

 

然而，由於極冷保持系統很有可能會成為核心，維護脆弱的量子計算機任何功能的量子態，研究人員希望他們的工作可能被證明有助於更多的應用研究。

 

他說：“需要控制一種可能是數年之久，但是當我們到達它，我們的方法可以使計算更加高效，說：”利迪婭德爾裡約，蘇黎世聯邦理工學院的團隊成員。

 

信息理論家查爾斯 H貝內特 IBM在紐約的零熵擦除原來的建築師之一，是研究感興趣，但持懷疑態度。

 

他說：“條件熵的想法是開發了密碼學和信息傳遞等領域，而這項工作是試圖將它應用到了計算熱力學成本。

 

目前尚不清楚如何幫助這將是在這一領域，但它是一個很好的科學努力嘗試應用它。“

 

這項研究發表在自然。

 

關於作者

提摩太Wogan是一門科學作家總部設在英國

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46202