量子计算是如何工作的呢?

发布网友发布时间：2022-04-25 16:39

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懂视网时间：2022-07-26 07:41

1、量子计算机就是用量子比特代替原来的普通比特。

2、从物理层面上来看，量子计算机不是基于普通的晶体管，而是使用自旋方向受控的粒子（比如质子核磁共振）或者偏振方向受控的光子（学校实验大多用这个）等等作为载体。当然从理论上来看任何一个多能级系统都可以作为量子比特的载体。

3、从计算原理上来看，量子计算机的输入态既可以是离散的本征态（如传统的计算机一样），也可以是叠加态（几种不同状态的几率叠加），对信息的操作从传统的“和”，“或”，“与”等逻辑运算扩展到任何幺正变换，输出也可以是叠加态或某个本征态。所以量子计算机会更加灵活，并能实现并行计算。

热心网友时间：2022-07-26 04:49

量子计算机根据物体在被测量前状态的概率进行计算——而不是仅仅1或0——这意味着它们有潜力处理比传统计算机指数级更多的数据。

经典计算机使用物理状态的确定位置来执行逻辑操作。它们通常是二进制的，这意味着它的操作是基于两个位置中的一个。一个单一的状态——比如开或关、上或下、1或0——被称为位。而在量子计算中，操作则是利用物体的量子状态来产生所谓的量子位。这些状态是未被探测到的物体未定义的属性，例如电子的自旋或光子的偏振。

无法测量的量子态并没有明确的位置，而是以一种混合“叠加”的方式发生，就像硬币在落地之前在空中旋转一样。这些叠加可以与其他物体的叠加纠缠在一起，这意味着它们的最终结果将在数学上相关，即使我们还不知道它们是什么。

在这些纠缠不清的“旋转硬币”状态背后的复杂数学，可以插入特殊算法，使经典计算机需要很长时间才能解决的问题短时间内解决……如果他们能算出来的话。这样的算法在解决复杂的数学问题，产生难以破解的安全密码，或预测化学反应中的多粒子相互作用时都很有用。

量子计算的霸权就目前而言，经典技术可以处理任何交给量子计算机的任务。量子优势是指量子计算机超越经典计算机的能力。一些公司，如IBM和谷歌，声称我们可能已经接近了，因为他们继续把更多的量子位堆积在一起，并制造出更精确的设备。

并不是每个人都相信量子计算机值得付出努力。一些数学家认为，有些障碍实际上是不可能克服的，所以使量子计算有可能是永远无法触及的。