量子计算机是如何工作的 量子计算机是如何工作的视频

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量子计算机是如何工作的?

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量子计算机的原理就是量子的叠加状态,不确定性。一个计数器“量子比特”既可以是开,也可以是关,也可以是半开半关。

目前我们的计算机都是经典计算机,二极管计算机。二极管有两种状态,“开”和“关”,我们存储的数据也就是用二极管的状态来表示的。所有的数据都是以二进制的方式存蓄在存储器中。例如十进制的“3”在电脑存储器中的存储占两个二极管表示为:“1.1”。即“开开”的状态。然后cup去运算这些二进制数据就有了我们电脑现在的一切功能。

而量子叠加状态就表明了量子计算机将比二极管计算机强大一百倍甚至万倍,因为其运算速度与量子存储单元“量子比特”呈几何倍数增长。例如一个量子存储单元除了可以是经典的开与关状态之外还可以开30%、40%、50%等。

这就好比一个人走迷宫。在每走到一个路口的时间经典计算机只能选择一条路走,走不通在返回路口选择另外一条路重新运算。而量子计算机就不一样了,走在路口的时间每条路对他来说都是通的,他可以用影分身之术同时进行,同时走完所有的路而不是走不通了掉头从新走。可怕不可怕。运算能力不知将翻多少倍。

目前为止还没有造出真正的量子计算机,但已经在实验研究了,就是这么一个方向。大家拭目以待吧。

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原理在不切实际的想象中,所以强大。

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原子,量子工作原理大同小异,讲究速度,量子纠缠分配更高一层,缠子间支配要更高技术,在这里是密钥!

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普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行,称为“比特”(bit)。但量子计算机要远远更为强大。它们可以在量子比特(qubit)上运算,可以计算0和1之间的数值。假想一个放置在磁场中的原子,它像陀螺一样旋转,于是它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。

常识告诉我们:原子的旋转可能向上也可能向下,但不可能同时都进行。但在量子的奇异世界中,原子被描述为两种状态的总和,一个向上转的原子和一个向下转的原子的总和。在量子的奇妙世界中,每一种物体都被使用所有不可思议状态的总和来描述。

想象一串原子排列在一个磁场中,以相同的方式旋转。如果一束激光照射在这串原子上方,激光束会跃下这组原子,迅速翻转一些原子的旋转轴。通过测量进入的和离开的激光束的差异,我们已经完成了一次复杂的量子“计算”,涉及了许多自旋的快速移动。

从数学抽象上看,量子计算机执行以集合为基本运算单元的计算,普通计算机执行以元素为基本运算单元的计算(如果集合中只有一个元素,量子计算与经典计算没有区别)。

以函数y=f(x),x∈A为例。量子计算的输入参数是定义域A,一步到位得到输出值域B,即B=f(A);经典计算的输入参数是x,得到输出值y,要多次计算才能得到值域B,即y=f(x),x∈A,y∈B。

量子计算机有一个待解决的问题,即输出值域B只能随机取出一个有效值y。虽然通过将不希望的输出导向空集的方法,已使输出集B中的元素远少于输入集A中的元素,但当需要取出全部有效值时仍需要多次计算。

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