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什么是量子 量子计算机是如何工作的?

浏览量:1749 时间:2021-04-01 12:44:10 作者:admin

量子计算机是如何工作的?

简而言之,普通计算机的计算过程使用二进制,而量子态允许更复杂的信息被编码成单个数字。

这是IBM新的量子计算原型的说明,必须将其冷却到接近零的绝对温度才能正常工作。

具体来说,量子计算机的主要组成部分是一个“量子位”,即一个量子对象,因此它可以处于无数的状态。任何具有量子特性的东西,如电子或光子,只要计算机能够隔离和控制它,就可以用作量子位。

在计算机内部形成后,每个量子位都连接到一个将电磁能量传输到它的机制。为了运行一个特定的程序,计算机会使用精确的脚本序列,如微波传输,并调整一定频率和一定时间段的量子位。这些脉冲相当于量子程序的“指令”,每一条指令都会使量子比特的未测量状态发生特定的变化。

此外,这些脉冲操作不仅可以在一个量子位上执行,还可以在系统中的所有量子位上执行。通常,每个量子位或一组量子位接收不同的脉冲“指令”。

程序一旦完成,即当数千甚至数百万个脉冲完成时,就需要重新测量量子位来揭示最终的计算结果,使每个量子位变成0或1,这是量子力学中著名的“波函数崩溃”现象。

应该注意的是,量子计算机需要额外的量子比特作为备份。如果一个量子位的计算失败,系统需要与备份进行比较,以便将错误的量子位恢复到正确的状态。

此错误更正也发生在普通计算机上。但是量子系统需要大量的备份。工程师们估计,对于一台可靠的量子计算机,使用的每个量子比特可能需要1000个或更多的备份。由于许多高级算法需要数千个量子位才能启动,因此使用量子机器所需的量子位总数(包括与纠错相关的量子位)可能达到数百万。

总之,在量子计算领域有许多未知因素。利用传统的计算机技术,摩尔定律确保晶体管的数量每两年左右翻一番。然而,对于与量子机器相关的复杂电子学,目前还没有类似的预测。许多工程师预测,在未来,人类仍将局限于量子比特相对较少(也许只有几百)的机器。因此,他们还将重点放在中等尺寸量子系统的算法上,这些算法有望在不久的将来面世。

量子计算如何影响人类生活?

Quantum,单位太小。草根现在要从元做起。一元钱对他们的生活有什么影响

!错了!我知道答案是错的。关键是我不知道量子是否与普通人的生活有关。

就像“纳米”出现在人们的生活中,任何东西都想被“纳米”打磨,什么“纳米洗涤剂”

其实我知道纳米只是一个长度单位,不应该和洗衣粉接触。

“量子”也是如此。别用光了

量子信息科学与技术是什么专业?

量子信息是量子物理与信息技术相结合发展起来的一门新兴学科,主要包括量子通信和量子计算。量子通信主要研究量子密码学、量子隐形传态、远程量子通信技术等。量子计算主要研究量子计算机和适用于量子计算机的量子算法。

如何理解量子纠缠对量子算法的影响?

感谢您的邀请!量子纠缠又称量子纠缠,是爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在1935年提出的一种量子力学现象。

为什么量子纠缠是一种非常安全的加密技术?事实上,它与光速有关。虽然这些粒子之间的“通讯”速度非常快,但我们不能用这种纠缠技术以如此快的速度控制和传递信息。因此,爱因斯坦的定律,即任何信息的传输速度都不能超过光速,而世界上一切事物都不能超过光速的理论仍然成立。根据量子技术的信息,纠缠并不遥远,一旦其中一个发生干涉,纠缠态就会自动消除。

量子计算使用并行量子传播的加密技术。量子分解算法是由美国科学家petershor于1995年提出的。它是量子计算领域最著名的算法。

量子力学的状态叠加原理使量子信息单元的状态处于各种可能的叠加状态,这使得量子信息处理效率比经典信息处理具有更大的潜力。随着量子比特数的增加,对于n个量子比特,量子信息可以是两种可能状态的叠加。由于量子力学演化的并行性,它可以显示出比传统计算机更快的处理速度。然而,在计算效率方面,由于量子力学的叠加作用,一些已知的量子算法处理问题的速度比传统的通用计算机要快。

总之,量子纠缠在量子计算中至少有两个优势:1。量子纠缠理论可以提高其安全性。

2. 量子力学的态叠加原理可以使计算速度更快。

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