23、云计算、量子区块链加密算法与量子人工智能在气候科学中的应用

云计算、量子区块链加密算法与量子人工智能在气候科学中的应用

1. 云计算与量子区块链加密算法面临的挑战

量子密码学在实际应用中面临诸多难题：
- 量子比特生成与同步困难 ：生成单个量子比特已极具挑战，同时同步大量量子比特更是难上加难。
- 传输能力受限 ：由于干扰问题，量子密码学的传输能力十分有限。
- 量子分散网络难题 ：在量子分散网络中，需根据所用物质将多个量子比特转换为光子，长距离传输时，每个量子态都要从原子系统转换为光子系统。但光放大器可能损坏量子比特，无法放大量子密钥载体信号进行长距离传输，而且极化光子极易受单个粒子作用而损坏。
- 光子极化问题 ：光子在与其他粒子碰撞时旋转可能改变，接收时极化可能不正确。
- 成本与结果问题 ：量子密码学操作成本高昂、过程精细，且尚未取得显著成果。

2. 解决量子密码学问题的最新进展

尽管存在障碍，但在计算方面仍有进展：
- 谷歌的量子计算计划 ：谷歌宣布其首台量子计算机将基于d - wave技术，通过改进硬件以新方式设计量子比特，其量子研究人员预计与d - wave合作开发新的1000量子比特处理器并向公众开放。
- 实验性盲量子计算 ：S. Barz等人在2012年的论文中展示了用于受保护云计算的实验性盲量子计算，开发了基于测量的量子计算理论框架，使用户能向量子服务器表达计算需求。
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