一文看懂量子计算,量子计算机原理

量子计算机是如何工作的?

一文看懂量子计算,量子计算机原理


当量子力学与电子计算机相遇,于是就诞生了量子计算机 。首先来说电子计算机在处理信息上都是采用2进制,也就是1、0,计算机的最小单位是比特,因为计算机是二进制,所以这一比特要么就是1,要么就是0,不存在其他的选项,例如信息:1010,其中就包含了4个比特,8个比特组成1B,1024B等于1K,1024K等于1M,1024M等于1G以此类推 。
什么是量子计算?量子计算利用了亚原子粒子的特性不可分割性和不可复制性,量子纠缠和并行计算能力,可以比传统计算机更快地完成运算并且使用更少的能量 。量子计算机怎样工作?传统计算机使用晶体管的特性(类似于开关),其有两种状态,要么开,要么关 。这个基本的一个单位,我们称之为比特,在数学上,可以用二进制的0、1来表示 。
这是计算机最底层硬件的信息表示方式 。而量子计算机,使用量子“叠加”、“纠缠“、”干涉”的物理特性,进行计算而设计的硬件 。相对于传统计算机的二进制,量子计算机需要特殊的算法来实现数学的运算 。为什么要发展量子计算机?我们知道传统的计算机的二进制计算依靠的是芯片里的晶体管,简单的理解为通电代表1,断电代表0 。
现代的计算机晶体管虽然越来越小,要提高计算能力只能不停叠加晶体管,集成度很高,但数量很庞大,需要消耗大量的能量,这就导致科学界发展光子计算、生物计算、量子计算等领域解决大量的能源消耗和摩尔定律导致的计算能力瓶颈问题 。量子计算机与现有计算机的操作原理完全不同,这使得它们非常适合解决特定的数学问题,例如找到非常大的质数 。
量子计算机九章成熟了后能不能在芯片制造中帮上忙?
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人类的科技进步离不开算力的提升!如果量子计算(不是简单的编码的学科,涉及很广)得以实现,那么对各行各业的进步发展将是质的提升,届时人类的整体科技进步将呈指数级增长,帮助何止一点点,说是彻底改变人类命运的高度,非但不夸张并且还可能是过于保守!——宇宙态本身就是量子形态,所谓无中生有(无序到有序),无非是量子之间经过漫长的岁月(这个可以是经历无数亿兆!?也是宇宙最大的奥秘),产生了某种联系,形成了某种规律,自然而然的产生了有序反应,进而形成了今天的宇宙,其复杂程度是已知模拟科技根本无法想象的!要想推演宇宙的奥秘,没有量子计算,根本就是白日做梦的不切实际(在这里给后人一个思路,就算静止态推倒重演时间上也永远不够,但还得为主攻方向,至少也得视为筑牢基础!所幸宇宙每时每刻都在动态变化,找出某种联系,某种规律,应该可以拉回,有所突破)!有了量子计算,可以说人类才是真正开始起步!何止人类智慧神级进化可期,甚至是人类生命改造等等,都会有不可想象的发展,总之一切皆有可能!真的一切皆有可能!!! 。
量子通讯和量子计算机是基于什么原理?是科学突破还是惊天骗局?
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量子通信和量子计算基于的都是量子力学原理 。量子力学是现代物理学最重要的理论基础,没有之一,相对论只能排第二 。量子力学诞生于20世纪20年代,历经近一百年,已经深深地影响了人类文明进程,除了彻底改变了物理学之外,在技术上已经深入到人类生活方方面面,以量子力学为理论基础发明的半导体集成电路,激光器,磁存储介质等,是信息革命的源泉,是我们今天能使用到电脑,手机,互联网的根本原因 。

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