量子計(jì)算含義范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇；改進(jìn)量子進(jìn)化算法；研究

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0033-02

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，其已經(jīng)成為了我國人民在日常生活中及工作中不可缺少的技術(shù)，它為人們的衣食住行提供了方面，也為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。目前我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在朝著更大規(guī)模范圍發(fā)展，在此過程中也暴露了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的一系列問題?，F(xiàn)如今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇已經(jīng)滿足不了人們及社會(huì)的發(fā)展需求，也對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行造成了一定的影響，所以對(duì)其的優(yōu)化改進(jìn)是目前最重要的內(nèi)容。

1 淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中有多種方法，包括梯度法、列表尋優(yōu)法、爬山法及模擬退算法等。由于這些方式具有局限性，收到多種條件的限制，導(dǎo)致本身的作用都得不到很好的發(fā)揮。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇主要是在能夠滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信容量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需求的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)路由進(jìn)行選擇，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以縮短到最小時(shí)延。一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇可以使用優(yōu)化工作，比如：其一，如果計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)內(nèi)部具有較大容量的緩沖器，那么就不會(huì)溢出或者丟失其數(shù)據(jù)包；其二，如果能夠以實(shí)際的指數(shù)分布為基礎(chǔ)設(shè)置報(bào)文長度，就可以按照泊松到達(dá)；其三忽略計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)處理報(bào)文的時(shí)延；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文傳輸服務(wù)都是一個(gè)等級(jí)。【1】

2 探析改進(jìn)量子進(jìn)化算法

實(shí)際上量子進(jìn)化算法就是進(jìn)化算法和量子計(jì)劃相結(jié)合產(chǎn)生的，此事以態(tài)矢量為基礎(chǔ)，以量子比特編碼為染色體，其更新染色體要以量子旋轉(zhuǎn)門和非門進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而才能優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由。量子進(jìn)化算法中的染色體排列矩陣為：

一個(gè)量子染色體表示問題解的特性，其原理就是對(duì)量子染色體進(jìn)行隨機(jī)測量，以此得出結(jié)果和概率，使用二進(jìn)制實(shí)現(xiàn)坍塌，在此過程中可以了解到量子染色體可以有效地解決問題。另外改進(jìn)量子進(jìn)化算法的實(shí)現(xiàn)是根據(jù)量子旋轉(zhuǎn)門，通過搜索法使公式的解得到最佳，增加或者減少概率，以此保留或者刪除結(jié)果，以此來改進(jìn)量子進(jìn)化算法。

上表中的xi表示第i個(gè)量子染色體的二進(jìn)制解，bi表示第i個(gè)最優(yōu)解。

量子進(jìn)化算法的流程主要包括三個(gè)部分：其一，要對(duì)種群進(jìn)行初始化，在此基礎(chǔ)上對(duì)初始種種群進(jìn)行測量，以此得到與個(gè)體相依狀態(tài)的相關(guān)記錄表；其二，在合適的狀態(tài)下對(duì)記錄進(jìn)行針對(duì)性的評(píng)估，并且對(duì)最佳個(gè)體和個(gè)體的適應(yīng)值進(jìn)行相關(guān)記錄；其三，在還沒有完全結(jié)束的時(shí)候，進(jìn)行其他操作。

對(duì)于量子進(jìn)化算法來說，此過程是非常復(fù)雜的，用相關(guān)的符號(hào)表示事務(wù)，之后進(jìn)行計(jì)算。比如可以使用M表示染色體長度，染色體可以維護(hù)解的多樣性。這樣才能使算法簡單的表述?！?】

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇的改進(jìn)量子進(jìn)化算法研究

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，量子進(jìn)化算法是非常值得熱議的話題，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的量子進(jìn)化算法，其主要問題就是量子進(jìn)化算法是針對(duì)性對(duì)表格進(jìn)行參照，以此來找出相應(yīng)的解法。這種方法會(huì)造成旋轉(zhuǎn)角之間沒有較好的關(guān)聯(lián)性，另外在搜索問題的時(shí)候會(huì)有跳躍性，對(duì)于計(jì)算機(jī)在日常運(yùn)行工作的時(shí)候是非常不利的。為了能夠通過量子進(jìn)化算法解決計(jì)算機(jī)路由選擇中的問題，就要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。首先優(yōu)化其中的旋轉(zhuǎn)角，使其值能夠滿足路由選擇。優(yōu)化后的旋轉(zhuǎn)表式子可以寫為：

?θi=0.001π*50fb-fx/fx

根據(jù)此式子可以了解到旋轉(zhuǎn)角在不同的情況下會(huì)有不同的結(jié)果，簡單來說就是不同的旋轉(zhuǎn)角值具有不同的含義。如果旋轉(zhuǎn)角的值越小，那么就說明個(gè)體與最優(yōu)個(gè)體之間的距離就越小，就縮小了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下搜索就可以達(dá)到最優(yōu)；如果旋轉(zhuǎn)角的值越大，就說明個(gè)體與最優(yōu)個(gè)體之間的距離越大，就逐漸擴(kuò)大了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下就要使所搜速度加快，這樣才能夠使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇更多方面。

另外就是優(yōu)化調(diào)整其中的函數(shù)，可以使用組合優(yōu)化的方式進(jìn)行，要求函數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣才能夠得出最優(yōu)解。通過此方式可以了解到，個(gè)體基因之間并沒有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所以就可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇，對(duì)量子進(jìn)化算法中的函數(shù)調(diào)整并優(yōu)化。如果處于歸一化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的實(shí)屬對(duì)，并且使他們與量子位一一對(duì)應(yīng)?；诖司涂梢宰隽孔舆M(jìn)化算法的仿真實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，是否有優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的性能能夠了解量子進(jìn)化算法優(yōu)化后比傳統(tǒng)更優(yōu)秀，此結(jié)果可以見圖1。

從圖1可以了解到，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的改進(jìn)量子進(jìn)化算法中，不斷是收斂速度、尋優(yōu)能力還是其中的性能，都優(yōu)于傳統(tǒng)量子進(jìn)化算法。在進(jìn)行仿真測試時(shí)，能夠使改進(jìn)量子進(jìn)化算法之后發(fā)揮自身的作用，也能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中完善自身的應(yīng)用。在此情況下計(jì)算機(jī)路由選擇面對(duì)問題能夠很好地解決，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問題，有效地提高了工作人員的工作質(zhì)量和效率，還使計(jì)算機(jī)在正常運(yùn)行和工作的過程中保持一個(gè)良好的狀態(tài)?！?】

4結(jié)束語

在目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要重視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的選擇。同時(shí)，改進(jìn)量子進(jìn)化算法也是非常重要的，通過優(yōu)化旋轉(zhuǎn)角，以此提高搜索速率及范圍。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自發(fā)展應(yīng)用以來，量子進(jìn)化算法都有著較好的應(yīng)用和前景，那么優(yōu)化量子進(jìn)化算法有效地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為我國各行各業(yè)提供更好的服務(wù)，也有效促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋明紅，俞華鋒，陳海燕.改進(jìn)量子進(jìn)化算法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的應(yīng)用研究[J].科技通報(bào)，2014（1）：170-173.

第2篇

關(guān)鍵詞： 量子概率； 量子三叉樹；量子B-S模型；量子期權(quán)敏感性

中圖分類號(hào)：F830； O413 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）01-0014-03

0 引言

量子金融是量子概率應(yīng)用于金融市場的研究，體現(xiàn)了期權(quán)定價(jià)[1]思想上的創(chuàng)新。目前，國內(nèi)外學(xué)者在這方面已做了一定的工作。陳澤乾[2]提出二項(xiàng)式期權(quán)定價(jià)量子模型。E.Sega[3]用量子效應(yīng)解釋在金融市場期權(quán)價(jià)格的不規(guī)則變化。Emmanuel和E.Have[4]描述了在量子系統(tǒng)中，Black-Scholes模型的具體含義。Belal.E.Baaquie[5]研究了基于量子理論的有息債券歐式期權(quán)利率模型。Liviu-Adrian Cotfas[6]借助Fourier變換和量子算符模型分析股票信息與價(jià)格的關(guān)系。本文建立了量子三叉樹模型。根據(jù)期權(quán)折現(xiàn)流在量子概率下是一個(gè)鞅過程，給出了量子概率在金融問題中的作用。同時(shí)根據(jù)Tailor公式，用量子力學(xué)過程代替經(jīng)典隨機(jī)過程描述股票價(jià)格，在股票價(jià)格St遵循量子Brown運(yùn)動(dòng)的情形下，得到連續(xù)量子B-S模型。實(shí)例應(yīng)用和Matlab仿真都證實(shí)了量子B-S的有效性。一方面簡化了期權(quán)計(jì)算，另一方面更好地揭示了金融市場的量子特征。

1 量子三叉樹模型

2 連續(xù)量子Black-Scholes模型

定理2. 量子期權(quán)平價(jià)公式

在任意一個(gè)時(shí)刻t

證明：在t=0時(shí)刻，由文獻(xiàn)[9]可以構(gòu)造兩個(gè)量子投資組合φ1=c+Ke-rT，φ2=p+S。

設(shè)Vt（φ）是投資組合φ在時(shí)刻t的財(cái)富值，考慮上面兩個(gè)量子投資組合，在t=T時(shí)刻的值

VT（φ1）=VT（c）+VT（Ke-rT）=（ST-K）++K=max{K，ST}

VT（φ2）=VT（p）+VT（S）=（K-ST）++ST=max{K，ST}

故VT（φ1）=VT（φ2），從而得到Vt（φ1）=Vt（φ2），即ct+Ke-r（T-t）=pt+St成立。

有了量子期權(quán)平價(jià)公式，由量子B-S算出看漲期權(quán)的價(jià)格，就可以得出看跌期權(quán)的價(jià)格。

4 實(shí)例應(yīng)用

5 量子歐式期權(quán)敏感性[10]應(yīng)用

以下是用MATLA對(duì)歐式期權(quán)敏感性做的仿真：

圖1和圖2表示期權(quán)標(biāo)的物的價(jià)格波動(dòng)性變動(dòng)對(duì)期權(quán)價(jià)格的影響程度，數(shù)學(xué)表達(dá)式■，f為Black-Scholes期權(quán)定價(jià)公式中期權(quán)價(jià)格函數(shù)C。顏色反映靈敏度，下面是量子圖，它比上面的經(jīng)典圖更能體現(xiàn)細(xì)微的波動(dòng)值的變動(dòng)。

6 結(jié)論

本文以量子概率的角度，利用量子力學(xué)理論建立了量子三叉樹和量子Black-Scholes模型，處理了復(fù)雜期權(quán)定價(jià)問題。實(shí)例應(yīng)用和敏感性分析都證實(shí)了量子B-S模型的有效性，量子期權(quán)圖對(duì)金融市場標(biāo)的物的價(jià)格細(xì)微波動(dòng)變化反應(yīng)更敏感，更能體現(xiàn)金融市場的量子特征。

參考文獻(xiàn)：

[1]J.C. Hull. Options， Futures and Other Derivatives[M]. Prentice Hall， Inc， 2009.

[2]Zeqian Chen. Quantum theory for the binomial model in finance theory [J].Journal of systems science and complexity， 2004， 17：567-573.

[3]Segal W， Segal I E. The Black-Scholes pricing formula in the quantum context[J].Economic Sciences， 1998， 95（3）：4072-4075.

[4]E.Haven. Pilot-wave theory and financial option pricing[J].International Journal of theoretical Physica，2005，44（11）：1957-1962.

[5]Belal.E.Baaquie. The minimal length uncertainty and the quantum model for the stock market [J].Physica A， 2012， 391：2100-2105.

[6]Liviu-Adrian Cotfas. A finite dimensional quantum model for the stock market[J].Physica A， 2013，392：371-380.

[7]P.A.M.Dirac. The Principles of Quantum Mechanics.[M]. Science Press，2011.

[8]姜禮尚.期權(quán)定價(jià)的數(shù)學(xué)模型和方法[M].北京：高等教育出版社，2010：10-13.

第3篇

難以觀測的粒子

兩千多年前，古希臘哲學(xué)家德謨克利特就認(rèn)為，物質(zhì)是由原子組成的?！霸印币辉~的英文就來自希臘文，含義為“不可分割的”。

但是，直到18世紀(jì)才開始有現(xiàn)代意義上的原子理論，而原子的真正奧秘則直到20世紀(jì)才開始被揭示。這究竟是為什么呢？因?yàn)樵訉?shí)在太小了，看不見、摸不著。如今我們知道，原子并非是“不可分割的”，它是由更小的粒子所組成的。

所謂粒子，是指構(gòu)成物質(zhì)的比原子核更簡單的物質(zhì)，包括電子、質(zhì)子、中子、光子、介子和超子等。科學(xué)家最早發(fā)現(xiàn)的粒子是電子和質(zhì)子，1932年又發(fā)現(xiàn)了中子，確認(rèn)原子由電子、質(zhì)子和中子組成。以后發(fā)現(xiàn)的粒子越來越多，累計(jì)已超過幾百種，且還有不斷增多的趨勢(shì)。

后來，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，微觀世界的粒子所遵循的物理規(guī)律和宏觀世界有所差異。宏觀世界的能量是連續(xù)的，而微觀世界的能量是按照最小的單元跳躍式增長。這種能量的最小單元稱為量子。在此基礎(chǔ)上建立起來的物理學(xué)稱為量子物理學(xué)，原子、電子、光子等粒子的活動(dòng)則遵循量子物理學(xué)的相關(guān)定律。

有意思的是，量子物理學(xué)雖然表述的是微觀粒子的活動(dòng)規(guī)律，卻是在宏觀觀測的基礎(chǔ)上建立起來的。也就是說，物理學(xué)家觀測粒子的宏觀活動(dòng)，然后推測出這些粒子的微觀量子特征。

我們知道，在傳統(tǒng)物理學(xué)領(lǐng)域，我們要了解某個(gè)物體的特征，可以直接觀測單個(gè)的物體。比如，我們要總結(jié)滾動(dòng)摩擦的特性，可以用一輛帶輪子的小車來做實(shí)驗(yàn)。那么，為什么量子物理學(xué)家不直接觀測單個(gè)粒子呢？這是因?yàn)閱蝹€(gè)粒子實(shí)在太小，且太活潑了，要找到單個(gè)的粒子就已經(jīng)很不容易了，即使找到它們，它們也不會(huì)按照某種規(guī)律停留在某個(gè)地方或某個(gè)軌跡上。

捕捉光子的陷阱

由于粒子太小太活潑，于是科學(xué)家自然就想到設(shè)置個(gè)“陷阱”去困住這些粒子。這個(gè)思路聽起來很簡單，似乎常人都能想到。但是，設(shè)置這個(gè)陷阱卻是個(gè)高難度的事情，一度被科學(xué)界認(rèn)為是不可能的事情。法國物理學(xué)家賽日爾?阿羅什卻率先完成了這個(gè)似乎不可能的任務(wù)。 阿羅什（右）在進(jìn)行光子阱實(shí)驗(yàn) 瓦恩蘭在設(shè)計(jì)原子鐘

從1990年開始，阿羅什就在設(shè)法完成這個(gè)任務(wù)。最終，他在接近絕對(duì)零度（零下273攝氏度）的溫度條件下，用兩個(gè)高性能超導(dǎo)體充當(dāng)?shù)姆垂忡R組成了一個(gè)光學(xué)陷阱。這種陷阱的科學(xué)術(shù)語為“高反射光學(xué)微腔”，或“光子阱”。

接下來，阿羅什成功地把一些光子引入到光子阱中。這些光子被困在反光鏡陷阱中的時(shí)間僅僅為0.1秒。這個(gè)時(shí)間對(duì)我們普通人來說實(shí)在太短了，也不過一眨眼的時(shí)間。但是，對(duì)于量子物理學(xué)家來說，這個(gè)時(shí)間已經(jīng)足夠長了。

在這短短0.1秒的時(shí)間內(nèi)，光子不斷反彈的總移動(dòng)距離居然高達(dá)3萬千米，足以做很多測量和操控動(dòng)作。阿羅什就是抓住了這個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的機(jī)會(huì)，將一個(gè)極為活躍的“里德博原子”送入“陷阱”中作為探針。這個(gè)原子在捕獲光子后，將單個(gè)光子的量子信息呈現(xiàn)出來，就如同X光描繪出人體的內(nèi)部構(gòu)造一樣。

阿羅什早在20年前就設(shè)置出光子阱，而且他一直堅(jiān)持從事這個(gè)領(lǐng)域的研究，并不斷獲得新的突破。2011年，阿羅什在光子阱實(shí)驗(yàn)中引入反饋機(jī)制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)光子阱中的光子數(shù)變少時(shí)，他就注入新光子，令光子阱中保持固定數(shù)目的光子。采用這樣的方法，就好像把一些光子永久地困在了光子阱中，這超越了愛因斯坦的希望――將光子困住幾秒。

阿羅什花了很大的力氣來建立光子阱，但是他曾經(jīng)也不太清楚他的研究成果究竟會(huì)有什么實(shí)際應(yīng)用。他說：“如果你像我們一樣研究單個(gè)的粒子，那么你將可以以一種奇妙的方式來揭示量子力學(xué)，并且你也可以研究所有的量子過程?！币苍S，好奇心才是驅(qū)動(dòng)他一生進(jìn)行這項(xiàng)研究的動(dòng)力，而研究工作本身就是對(duì)他最好的報(bào)答。

阿羅什在接到獲獎(jiǎng)的電話通知時(shí)正與妻子一起回家，他說：“我很幸運(yùn)，我在街上走著，正好經(jīng)過一個(gè)長椅，所以我就馬上坐下來……當(dāng)我看到是瑞典的號(hào)碼時(shí)，我就知道好事來了，你知道那種感覺勢(shì)不可擋?！?量子計(jì)算機(jī)通過操控粒子的量子狀態(tài)來快速傳輸信息（漫畫）。

捕捉離子的陷阱

在阿羅什的實(shí)驗(yàn)中，光子是被囚禁的粒子，而原子是探針。而美國科學(xué)家戴維?瓦恩蘭設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)正好與之相反，他把離子（即帶電的原子）囚禁起來，用光子作為探針去探測和操控它。

1975年，瓦恩蘭被聘為美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所物理研究員。在那里，他成為離子儲(chǔ)存團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。應(yīng)用激光冷卻離子技術(shù)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)制造出了至2012年為止最準(zhǔn)確的原子鐘。正是在研制原子鐘的過程中，瓦恩蘭設(shè)計(jì)了捕捉離子的陷阱。阿羅什是用光學(xué)陷阱來囚禁光子，瓦恩蘭則用電磁場作為陷阱來囚禁離子，這個(gè)陷阱的科學(xué)術(shù)語因此稱為“離子阱”。為了確保被囚禁的是單個(gè)離子，需要這個(gè)實(shí)驗(yàn)在超高真空和超低溫的條件下進(jìn)行。要實(shí)現(xiàn)這些條件又是十分高難度的事情。最終，瓦恩蘭完成了對(duì)單個(gè)離子的囚禁，測得了單離子的量子信息。

目前，許多研究人員都已經(jīng)能在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)粒子的囚禁，并在單粒子量子系統(tǒng)研究中取得了不少成果。但是，阿羅什和瓦恩蘭是這個(gè)領(lǐng)域的開拓者，因此2012年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了他們。

粒子陷阱的用途

目前，離子阱和光子阱已被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)和技術(shù)研究的各個(gè)領(lǐng)域。尤其是近幾十年來，人們以離子阱為工具，把激光冷卻技術(shù)應(yīng)用于離子阱，為精密測量、制造新材料、觀察新現(xiàn)象、獲得新知識(shí)提供了廣泛的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

離子阱的研究還可以用來建造超高精度的原子鐘。在這種新型的原子鐘里，科學(xué)家用囚禁起來的離子取代了傳統(tǒng)原子鐘所采用的銫原子。目前，這種新型時(shí)鐘已經(jīng)達(dá)到了比傳統(tǒng)銫原子鐘高兩個(gè)數(shù)量級(jí)的精度。在那樣的精度下，哪怕從宇宙大爆炸之初開始計(jì)時(shí)，迄今的累計(jì)誤差也只有區(qū)區(qū)幾秒。

建造出這種人類歷史上最精確的時(shí)鐘，到底有什么實(shí)際意義呢？意義可是相當(dāng)重大：人類可以更精確地測量各種宇宙常數(shù)，同時(shí)，也可以進(jìn)一步驗(yàn)證廣義相對(duì)論的各種預(yù)測。根據(jù)廣義相對(duì)論，在引力場強(qiáng)度更高的地方或是在速度更快的狀態(tài)下，時(shí)間的流逝將會(huì)變慢，這種微觀效應(yīng)很難在實(shí)際生活中觀察到。而通過世界上最精確的原子鐘，一個(gè)人即使是高度變化30米，或是以10米/秒的速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，時(shí)間對(duì)于他流逝的速度變化都可以測量出來――這將是驗(yàn)證廣義相對(duì)論對(duì)于時(shí)空特性的描述的絕佳工具。

和實(shí)現(xiàn)精密的測量、制造更精確的原子鐘相比，諾貝爾評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)認(rèn)可阿羅什和瓦恩蘭的原因是他們開啟了量子計(jì)算機(jī)時(shí)代的大門。兩位獲獎(jiǎng)?wù)叩耐黄菩詫?shí)驗(yàn)方法使得整個(gè)研究領(lǐng)域向研制新型超快量子計(jì)算機(jī)又跨了一大步。由于量子計(jì)算機(jī)在理論上要比現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)快成千上萬倍，人們十分期盼它能盡快變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

目前，量子計(jì)算機(jī)（在理論上將比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)快成千上萬倍）是各國科學(xué)家竭力攀登的高峰。但這不僅涉及技術(shù)問題，也涉及許多基礎(chǔ)物理問題。量子計(jì)算機(jī)需要克服的最大障礙是讓處于宏觀世界的我們?nèi)绾稳ゲ倏匚⒂^世界的粒子，最理想的情況是能夠操控單個(gè)量子。量子計(jì)算機(jī)研究面臨的難題之一就是如何操控單粒子的量子狀態(tài)，而兩位獲獎(jiǎng)科學(xué)家的研究讓量子計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)變得扎實(shí)起來。目前，科學(xué)家最樂觀的預(yù)測是10年后能夠出現(xiàn)最簡單的量子計(jì)算機(jī)。

美國物理學(xué)會(huì)主席羅伯特?拜爾評(píng)價(jià)說：“阿羅什和瓦恩蘭都通過優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)手段使21世紀(jì)有望成為量子世紀(jì)?！笨赡艿?1世紀(jì)中葉，量子計(jì)算機(jī)就會(huì)徹底改變我們的日常生活，其影響跟傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)在20世紀(jì)所做的不相上下。雖然量子計(jì)算機(jī)離實(shí)用還比較遙遠(yuǎn)，但是那一天一旦來到，新的技術(shù)革命也將隨之出現(xiàn)。而這兩塊諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)牌，就像是紀(jì)念人類探索量子世界的里程碑。

2012年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者簡介