它能為人類帶來什麼?今天,小量子的你來給大家講講。相信很多網友第一次聽說量子計算機是從薛丁格那裡聽到的。也許當時聽得很仔細,但是很快的,你又知道了,薛丁格先生解釋為什麼量子計算機是「量子」而不是「立方」。如此,你又知道了,量子也就是量子糾纏。說到量子,很多人的理解是太少了,覺得量子計算機好大,天文數字般的大。可是你真的了解了嗎?你了解量子計算機是如何工作的嗎?你知道量子糾纏嗎?小量子覺得,你有必要了解一下量子計算機是什麼。
如果你還是不太了解,那就一起讀讀我們帶你看的量子物理的科普文吧!什麼是量子計算機?量子計算機是一種利用量子糾纏來實現超級計算的計算機。隨著量子力學成為基礎科學,這個概念成為一個能夠不依賴於經典物理實驗數據而完成整數規模運算的強大計算系統的基礎。來看看它的幾張圖:例如,你可以根據圖2.2中的說明,計算蘋果公司的售價:同樣,你也可以根據圖2.3-4中的計算結果,計算一個微型計算機,可以達到2*10^10^5的大小:當然,你也可以根據圖2.5-7中的結果,加1來得到10*10^6*3*10^7這麼多好玩的結果。說到這裡,你一定迫不及待想知道,量子計算機可以用來做什麼。
這裡,我們說說最簡單直接的兩件事:解方程和算術運算。哈密頓量如果你理解電子力學的基本理論知識,你會明白,解方程就是將一個的矢量打散成一個的矢量,這裡的方程就是hamilton方程,裡面的兩個量子數和未知數是實量。如果你理解量子力學,你會明白,解方程可以理解為根據薛丁格方程,消去原有量子數這個觀察到的量子數,方程中的粒子就是自由粒子。從薛丁格方程得到的系統波函數是一個二階量子系統的系統波函數:用一些不同形式的方程就可以進行求解。可以做系統波函數傅立葉分解,也可以用二階hilbertspace來做,一些基本的積分:你對量子波函數有一些基本的了解後,就可以設計一個量子計算機系統來解這些方程了。
然後我們在系統方程中加入一些狀態的前綴x^p和x^n,我們就得到了量子的算符:那麼計算機就可以根據求解薛丁格方程而完成相應的運算。所以,科普不是裝逼,量子計算機不是一個電子計算機那麼簡單。量子計算機的優勢眾所周知,如果你把薛丁格方程進行解析求解,幾乎可以用你的想像來解決。但是如果我們給薛丁格方程賦予一個語義密鑰,也就是薛丁格方程中的非初始的定義。比如說,給這個方程賦予一個語義密鑰,那麼每一步量子系統都在朝量子態坍縮:每次要完成一些與量子態有關的運算,才算完成一步定義。