一、量子计算机为啥比普通计算机快那么多呢,用比较通俗易懂的语言回答。
量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。
经典计算机:要说清楚量子计算,首先看经典计算机。
经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行变换的机器,其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。
1.其输入态和输出态都是经典信号,用量子力学的语言来描述,也即是:其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。
如输入二进制序列0110110,用量子记号,即|0110110>;
。
所有的输入态均相互正交。
对经典计算机不可能输入如下叠加态:C1|0110110 >;
+ C2|1001001>;
。
2.经典计算机内部的每一步变换都演化为正交态,而一般的量子变换没有这个性质,因此,经典计算机中的变换(或计算)只对应一类特殊集。
量子计算机:量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述,如二能级系统(称为量子比特(qubits)),量子计算机的变换(即量子计算)包括所有可能的幺正变换。
1.量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态,其相互之间通常不正交;
2量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。
得出输出态之后,量子计算机对输出态进行一定的测量,给出计算结果。
由此可见,量子计算对经典计算作了极大的扩充,经典计算是一类特殊的量子计算。
量子计算最本质的特征为量子叠加性和量子相干性。
量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算,所有这些经典计算同时完成,量子并行计算。
二、量子计算机的优势是什么?
把量子力学和计算机结合起来的可能性,是在1982年由美国著名物理学家理查德·费因曼首次发现的。
不久之后,英国牛津大学的物理学家戴维·多伊奇,于1985年初步阐述了量子计算机的概念,并指出,量子并行处理技术会大大提高传统计算机的功能。
量子计算机最根本的优势在于,它是利用比分子更小的原子,作为最基本的数据单位来进行运算。
美国、英国和以色列等国家,都先后开展了有关量子计算机的基础研究。
虽然分子、光子和量子计算机的研究才刚刚起步,它们究竟具有什么样的功能也并不清楚,但科学家们却都充满信心,各国政府也非常支持他们的科研工作。
在全世界的关注和支持下,这几种新型计算机都将在未来一二十年内,取得突破性进展,并以独特的形象与我们见面。
三、现在月薪千元能干什么???
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四、因为量子计算机的到来,对传统密码学会有什么影响
量子计算机(quantum computer),是一种全新的基于量子理论的计算机,遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。
量子计算机应用的是量子比特,可以同时处在多个状态,而不像传统计算机那样只能处于0或1的二进制状态。
量子计算机可以进行大数的因式分解,和Grover搜索破译密码,但是同时也提供了另一种保密通讯的方式。
在利用EPR对进行量子通讯的实验中中我们发现,只有拥有EPR对的双方才可能完成量子信息的传递,任何第三方的窃听者都不能获得完全的量子信息,正所谓解铃还需系铃人,这样实现的量子通讯才是真正不会被破解的保密通讯。
此外量子计算机还可以用来做量子系统的模拟,人们一旦有了量子模拟计算机,就无需求解薛定愕方程或者采用蒙特卡罗方法在经典计算机上做数值计算,便可精确地研究量子体系的特征。
五、量子计算机可以被造出吗?
可以的,现在的模型都已经有了
六、什么是量子密码?还有量子计算机?
量子密码:人们无法在不破坏或改变量子的状态的情况下测量量子.所以当一个人想窃取信息时,就很容易被发现.量子密码有两种观点.一是使用口令,另一种是使用量子纠缠态.如光子的极性是纠缠态的.物理学家们可以利用复杂的实验,用以得到两组随机的序列(完全相符)...为信息进行编码....量子计算机:利用大量的纠缠状态,计算出结果.不是一个一个地计算,以叠加态来计算.这样速度提高了很多,体积也就....
七、量子计算机有多强大
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。
实际运用D-Wave 量子计算机-首台商用量子计算机在2007年,加拿大计算机公司D-Wave展示了全球首台量子计算机“Orion(猎户座)”,它利用了量子退火效应来实现量子计算。
该公司此后在2022年推出具有128个量子位的D-Wave One型量子计算机并在2022年宣称NASA与谷歌公司共同预定了一台具有512个量子位的D-Wave Two量子计算机。
NSA加密破解计划2022年1月3日,美国国家安全局(NSA)正在研发一款用于破解加密技术的量子计算机,希望破解几乎所有类型的加密技术。
投入巨资 投入4.8亿进行“渗透硬目标”首台编程通用量子计算机2009年11月15日,世界首台可编程的通用量子计算机正式在美国诞生。
不过根据初步的测试程序显示,该计算机还存在部分难题需要进一步解决和改善。
科学家们认为,可编程量子计算机距离实际应用已为期不远。
单原子量子信息存储首次实现2022年5月,德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组,首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中,经过180微秒后将其读出。
最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机,并让其远距离联网构建“量子网络”。
首次实现线性方程组量子算法2022年6月8日,由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组,在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。
该研究成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上。
迄今为止,世界上还没有真正意义上的量子计算机。
但是,世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。
如何实现量子计算,方案并不少,问题是在实验上实现对微观量子态的操纵确实太困难了。
已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。
八、量子计算机不用二进制吗
谷歌研发量子计算机,想要突破二进制算法,但是目前本质还是二进制,或许未来才有可能
参考文档
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