量子计算机与超级计算机有什么区别?

发布网友发布时间：2022-04-25 20:57

共1个回答

热心网友时间：2022-06-17 08:10

量子计算机是未来计算机，而超级计算机是现代存在的超高速计算机。

要深入了解这两个概念之间的区别与联系，需要引入一个概念：摩尔定律。

什么是摩尔定律？

1956年，戈登·摩尔提出摩尔定律：

当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

这就是大家非常熟悉的摩尔定律。

伴随着晶体管越来越小，计算机硬件能力逐步变得越来越强，以计算机的核心器件CPU为例，目前CPU里的晶体管已经能够做到10nm那么小了，如下图所示就是在摩尔定律的发展之下，CPU晶体管越变越小的趋势：

而最早的晶体管，是非常大的，下图就是世界上第一个晶体管：

可以肯定的说，计算机的性能加速轨迹，就是晶体管变小的历史轨迹，也就是说，只有让晶体管变得更小，我们才能更进一步的获得更快的计算机硬件运算性能。

量子计算机的出现是来解决即将失效的摩尔定律

但问题是，摩尔定律是宏观世界的定律，如果晶体管继续缩小，缩小到量子状态(比原子还小)时，摩尔定律就失效了。

于是大家就一致的想到了量子计算机，但量子计算机首先要解决的是稳定性问题，因为量子态就代表不稳定，所以目前量子计算机仍未取得重大突破。

但目前谷歌等巨头已经在大量投入资源研发量子计算机，希望能够在摩尔定律失效之前，我们能够取得成功。

所以说，量子计算机的出现，其实就是用来解决即将要失效的摩尔定律。

超级计算机的发展仍是在摩尔定律之下

与量子计算机不同的是，超级计算机频繁出现在新闻上，也是实实在在的计算机，并非虚拟概念，比如大家所熟知的“天河二号”“神威太湖之光”等。

虽然超级计算机的运算速度飞快，比如“天河二号”达到了3.39亿亿次每秒，而“神威太湖之光”也达到了9.3亿亿次每秒，但超级计算机仍然跟我们手里用的电脑没有本质区别，它们的发展仍然遵循着摩尔定律。

未来的计算机发展之路该何去何从？

无论是超级计算机，还是我们普通使用的计算机，最终都会在摩尔定律失效之后，停止发展。

而想要继续获得更好更快的计算机运算能力，就必须提前规划未来发展之路，否则人类的科技发展将停滞，正因为如此，全世界的人类都在思考，未来的计算机发展之路该何去何从？

从目前来看，有两条路可走：

1）量子计算机

目前各大科技巨头包括谷歌，都在投入大量资金研发量子计算机，希望能够在摩尔定律失效后，接管我们当前的传统计算机发展之路；

2）云计算

如果量子计算机迟迟无法取得突破，那么比较切实可行的办法，就是云计算了。

通过云计算来获取更加快速的运算性能，是完全可以做到的，目前的云计算可以实现10万亿次的运算能力了，这绝对是远超当前的超级计算机了。