一、量子计算机还得多久才能民用?
量子计算机还没有研制成功。
量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式。
基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元,通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。
所谓量子位就是一个具有两个量子态的物理系统,如光子的两个偏振态、电子的两个自旋态、离子(原子)的两个能级等都可构成量子位的两个状态——晶体管只有开/关状态,也就是要么是0状态,要么是1状态;
而基于量子叠加性原理,一个量子位可以同时处于0状态和1状态。
由于量子纠缠的原因——处于纠缠态的两个粒子有一个奇妙特性,一旦对其中一个粒子进行测量确定了它的状态,那么就立即知道另一个粒子所处的状态,因此,当量子系统的状态变化时,叠加的各个状态都可以发生变化。
二、量子通信是如何做到“绝对安全”?
20世纪初,普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。
随后,海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家建立了量子力学。
从此,量子物理学沿着两条路深刻地推动着人类文明发展。
量子信息包括量子通信和量子计算,即信息传输和计算都将直接植根于量子物理学。
其中量子通信作为排头兵,走在了这次信息革命的最前面,成为它的第一个突破点。
一个量子比特只含有零个经典比特的信息。
因为一个经典比特是0或1,即两个向量。
而一个量子比特只是一个向量(0和1的向量合成),就好比一个经典比特只能取0,或者只能取1,信息量是零个比特。
其中,“量子密钥”使用量子态不可克隆的特性来产生二进制密码,为经典比特建立牢不可破的量子保密通信。
量子不可克隆定理:复制(即克隆)任何一个粒子的状态前,首先都要测量这个状态。
但是量子态不同于经典状态,它非常脆弱,任何测量都会改变量子态本身(即令量子态坍缩),因此量子态无法被任意克隆。
这就是量子不可克隆定理,已经经过了数学上严格的证明。
在量子保密通信过程中,发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。
由于单光子不可分割,窃听者无法将单光子分割成两部分,让其中一部分继续传送,而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。
又由于量子测不准原理和不可克隆定理,窃听者无论是对单光子状态进行测量或是试图复制之后再测量,都会对光子的状态产生扰动,从而使窃听行为暴露。
理论表明,通信双方只要按照协议产生了密钥,就一定是安全的。
三、量子比特与经典比特有什么区别
通俗模式: 前面的回答已经很精彩了,我再稍微补充一点,因为关于量子纠缠的比喻有很多。
中科大量子信息实验室的老大郭光灿院士曾经打过一个比方比喻量子通信,说在美国的女儿生下孩子那一瞬间,远在中国的母亲就变成了姥姥
四、量子比特的基本特征
从物理上来说量子比特就是量子态,因此,量子比特具有量子态的属性。
由于量子态的独特量子属性,量子比特具有许多不同于经典比特的特征,这是量子信息科学的基本特征之一 。
五、量子计算机 电影
好像还没有专门以量子计算机为主题的电影,《变形金刚》里有个很小的狂派机器人,蛛型机器人所用的计算机就是量子计算机,他几分钟就侵入了美国国防部,偷取机密资料
六、量子芝诺效应(quantum zeno effect)
量子芝诺效应又称为图灵悖论(Turing paradox)。
量子芝诺效应即是对一个不稳定量子系统频繁的测量可以冻结该系统的初始状态或者阻止系统的演化。
如果测量时间间隔足够短,可以把测量看作是连续的测量,正是由于这样的测量所引起的波函数坍缩阻止了量子态之间的跃迁。
人们对量子芝诺效应的研究大多数只是考虑初始态为纯态的情形。
纯态不稳定系统的量子芝诺效应的存在性已经被证实。
此外,一些研究者已提出系统的初始状态对量子芝诺效应的发生有一定的影响。
至2022年为止,有关初始态为混合态的量子芝诺效应罕见报道。
扩展资料:量子芝诺效应描述:不稳定的量子系统在短时间内的表现有可能会不同于指数衰减。
这种现象就会使得在非指数衰减期间的高频率观测将可以抑制系统的衰减,也就是量子芝诺效应。
另外,也有研究指出,过高频率的观测也可以导致系统衰减的加速。
量子力学中,所谓的“观测”将产生经典力学的物理量。
高频率的观测会减缓系统的跃迁。
这种跃迁可以是指粒子从一个半空间到另一个,也可以是波导中光子从一种横向模态(英语:Transverse mode)到另外一种,或者是原子中系统从一个量子态转化到另外一个。
这种跃迁也可以是量子计算机中,系统从一个没有量子比特退相干损失的子空间,变成有一个量子比特损失的过程。
这种情况下,通过判断退相干过程是否发生就可以进行对量子比特的纠错。
这些过程都可以被认为是量子芝诺效应的应用。
一般来讲,这种效应通常只发生在量子态可分辨的的量子系统中,也就是说一般不能在经典或宏观过程中发生。
参考资料来源:股票百科-量子芝诺效应
七、计算机系统进行计算的基本原理是什么?
计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。
预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。
每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。
计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。
依此进行下去,直至遇到停止指令。
o 程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。
这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理。
参考文档
声明:本文来自网络,不代表【股识吧】立场,转载请注明出处:https://www.gupiaozhishiba.com/book/33483208.html