一、半导体是怎样存储信息的
半导体一般在通电的情况下存储信息,通过输出的电平高低代表0和1最终组成信息数据
二、量子信息的纠错量子状态
耶鲁大学研究人员成功开发出一种新方法,既可以观察量子信息,同时还能保持其完整性,这将给量子力学研究提供更大的控制权,以纠正随机错误,并将极大地提升量子计算机的发展前景。
该研究结果发表在最新一期《科学》杂志上。
耶鲁大学应用物理与物理研究教授米歇尔和主要研究者弗雷德里克说:“盯着一个理论公式是一回事,能够真正控制一个量子对象是另一回事。
这项实验是量子计算过程中必不可少的一次彩排,可以真正积极地理解量子力学。
” 在量子系统中,信息是由量子比特来存储的。
量子比特可以假定为“0”或“1”两个状态,这两个状态在同一时刻是叠加的。
正确认识、解释和跟踪它们的状态对于量子计算非常必要。
但通常情况下,监视量子比特会损害其信息内容。
新开发的这种非破坏性的测量系统可以观察、跟踪和记录一个量子位所有状态的变化,同时保持量子比特的信息价值。
研究人员说,原则上,这将允许其监视量子比特的状态,以纠正随机错误。
米歇尔说:“具有与量子比特对话的能力,并且听到它在告诉你什么,这就是关键所在。
量子计算机一个主要问题是量子比特存储的信息‘寿命’有限,并持续衰减,所以必须予以纠正。
” 弗雷德里克说:“只要你知道过程中发生了什么错误,就可以修正。
这些错误基本上是可以撤消的。
” 该研究团队现在可以成功地测量一个量子比特,未来面临的挑战是一次测量和控制更多的量子比特。
他们正在开发基于此目的的超高速数字电子技术。
三、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
四、计算机模拟物理实验,这属于计算机的什么?
计算机模拟物理实验属于量子计算,计算这种量子类型的计算机被称为量子计算机。
量子计算机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。
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。
研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。
量子计算机,早先由理乍得·费曼提出,一开始是从物理现象的模拟而来的。
可发现当模拟量子现象时,因为庞大的希尔伯特空间而资料量也变得庞大。
一个完好的模拟所需的运算时间则变得相当可观,甚至是不切实际的天文数字。
理乍得·费曼当时就想到如果用量子系统所构成的计算机来模拟量子现象则运算时间可大幅度减少,从而量子计算机的概念诞生。
量子计算机,或推而广之——量子资讯科学,在1980年代多处于理论推导等等纸上谈兵状态。
一直到1994年彼得·秀尔(Peter Shor)提出量子质因子分解算法后,因其对于现在通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后,量子计算机变成了热门的话题,除了理论之外,也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。
半导体靠控制积体电路来记录及运算资讯,量子电脑则希望控制原子或小分子的状态,记录和运算资讯。
20世纪60年代至70年代,人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热,极大地影响了芯片的集成度,从而限制了计算机的运行速度。
研究发现,能耗来源于计算过程中的不可逆操作。
那么,是否计算过程必须要用不可逆操作才能完成呢?问题的答案是:所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机,而且不影响运算能力。
既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作,那么在量子力学中,它就可以用一个幺正变换来表示。
早期量子计算机,实际上是用量子力学语言描述的经典计算机,并没有用到量子力学的本质特性,如量子态的叠加性和相干性。
在经典计算机中,基本信息单位为比特,运算对象是各种比特序列。
与此类似,在量子计算机中,基本信息单位是量子比特,运算对象是量子比特序列。
所不同的是,量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上,而且还可以处于纠缠态上。
这些特殊的量子态,不仅提供了量子并行计算的可能,而且还将带来许多奇妙的性质。
与经典计算机不同,量子计算机可以做任意的幺正变换,在得到输出态后,进行测量得出计算结果。
因此,量子计算对经典计算作了极大的扩充,在数学形式上,经典计算可看作是一类特殊的量子计算。
量子计算机对每一个叠加分量进行变换,所有这些变换同时完成,并按一定的概率幅叠加起来,给出结果,这种计算称作量子并行计算。
除了进行并行计算外,量子计算机的另一重要用途是模拟量子系统,这项工作是经典计算机无法胜任的。
五、比特币如何存放
比特币是虚拟货币,说白了就是自己的网上IP地址,这个地址因为保存了一些数据才值钱
六、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
七、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 。
八、DNA或RNA怎样储存遗传信息
DNA或RNA都是由一个个碱基序列组成的,每3个被称为密码子,密码子也叫遗传信息。
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参考文档
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