• 量子计算机和物理学上的量子力学关系大吗?
    发布日期:2019-09-13 11:11   来源:未知   阅读:

  请教,量子计算机貌似很神秘很玄乎!量子力学也是非常玄乎!量子计算机和量子力学关系大吗?最近看到报道说我国研制了什么利用量子力学的原理进行网络通信(即量子力学中量子于量子之...

  请教,量子计算机貌似很神秘很玄乎!量子力学也是非常玄乎!量子计算机和量子力学关系大吗?最近看到报道说我国研制了什么利用量子力学的原理进行网络通信(即量子力学中量子于量子之间超越时空的感应)

  展开全部量子计算机和量子力学密切相关,前者就是基于后者的一个核心原理——态叠加原理。虽然物理学家们至今还在争论一个宏观的实体,比如一个人,一栋楼等等,是否能处于一种多状态叠加的情况,但毫无疑问的是,单个电子的确能同时处于多种状态之中,这是无数实验已经验证了的。例如,一个原子中的一个电子可以处于基态,也可以处于激发态(基态与激发态可分别与二进制中的0和1对应起来),用波长合适的光照射原子一个合适的时间长度,就可能使原子里的电子处于基态与激发态这两种状态中每一种状态各占1/2概率的叠加态。

  目前的计算机处理的是二进制的“位”(bit),只有两种状态,0或1;而量子计算机则用“量子位”(qubit)来编码和计算。一个量子位,可以是1,也可以是0,还可以同时是1与0的某种叠加状态(由叠加权重的不同,这种叠加态理论上可以是无穷多的,但实际中很难调整权重,一般就是各占一半的权重或说比例)。

  计算机性能的一个重要指标是它内部所使用的开关的数量,它决定了计算机的存储单元能有多少,基本上就是通常所说的内存有多少位。设想只有两位内存的最简计算机,它有4种可能的状态:00、01、10、11。如果这是传统的计算机,那么在任何一个确定的时刻,它只能处于上述4种状态中的一种状态里。然而如果它是量子计算机,那么两个量子位都可以处于态叠加的状态,因此它可以同时工作在上述所有的4种状态中!就像4台传统的计算机并行地联结在一起同时工作。

  一般来说,一台量子计算机能够同时具有的状态是2的以量子位为次数的乘幂。上段中,2个量子位,同时处于的状态数就是2的2次方,是4;若是3个量子位,则同时状态数是2^3=8……这是按指数规律爆增的数量!当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时,它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关(位)所构成的传统的计算机。如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存,那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机。10^301,1后边301个0!这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多!亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机,也远远抵不上这样一台量子计算机!当然,要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中,要克服的困难实在还有太多!

  目前计算机的发展,无非是芯片集成度越来越高,集成电路越来越小,或者说电路与电路越来越近。

  但是根据量子力学中的隧道效应,当电路小到一定程度时,会不可避免地造成短路。

  量子计算机很早就有人提出。通过一种叫“量子计算”的方式,其速度理论上可以远远大于传统计算机。量子计算可以参看3楼的答案。

  早在十年前,IBM公司就用最最简陋的量子计算方法分解了15的质因数。前年一家加拿大公司声称他们已经做出了现代量子计算机的雏形。

  展开全部在量子计算机中,基本信息单元(叫做一个量子位或者qubit,也叫做昆比特)不同于传统计算机,并不是二进制位而是按照性质四个一组组成的单元。qubit具有这种性质的直接原因是因为它遵循了量子动力学的规律,而量子动力学从本质上说完全不同于传统物理学。qubit不仅能在相应于传统计算机位的逻辑状态0和1稳定存在,而且也能在相应于这些传统位的混合或重叠状态存在。换句话说,qubit能作为单个的0或1存在,也可以同时既作为0也作为1,而且用数字系数代表了每种状态的可能性。这种现象看起来和人的直觉不符,因为在人类的日常生活中发生的现象遵循的是传统物理规律,而不是量子力学的规律,量子规律只统治原子级的世界。

  广义量子干涉原理可以利用多组分量子力学体系的广义Feynman积分表示,可以定量地计算。基于这个原理我们提出了一种新的计算机,波粒二象计算机,又称为对偶计算机。在原理上对偶计算机超越了经典的计算机和现有的量子计算机。在对偶计算机中,计算机的波函数被分成若干个子波并使其通过不同的路径,在这些路径上进行不同的量子计算门操作,而后这些子波重新合并产生干涉从而给出计算结果。除了量子计算机具有的量子平行性外,对偶计算机还具有对偶平行性。形象地说,对偶计算机是一台通过多狭缝的运动着的量子计算机,在不同的狭缝进行不同的量子操作,实现对偶平行性。目前已经建立起严格的对偶量子计算机的数学理论,为今后的进一步发展打下了基础。

  展开全部1关系大,量子计算机是基于量子干涉原理的新型计算机,实实在在利用了量子干涉现象,而不是仅仅在算法模拟量子力学。不是炒作。这种计算实验室好像里已经有了。

  2什么超时空感应?举个例子。一个装置向a向b分别发射一个光子,其中一个左旋另一个右旋。a的光子有左旋的概率也有右旋的概率。如果我们在a上得到了左旋的光子就知道b得到了右旋的光子(无限速度,但这不是传递信息,不违背相对论)。

  严格来说这并不能实现a和b两地的通讯,因为a(或b)不能操纵b(或a)得到左旋还是右旋。但是b把它收到光子的左右旋状态传给a(有限速度)。如果一致,那么就说明传输的过程中不存在干扰(就是说不存在窃听)。

  所以量子通讯并不能实现超光速通讯(媒体做错无的宣传是为了抢眼球,事实上超光速通讯违背相对论,而现在真正懂物理的都对相对论坚信不疑),量子通讯的关键是信息不可能被窃取。

  我不懂计算机,但弄明白了“量子”问题。我想,当弄明白了量子为何物,量子与计算机之间的关系就水落石出了。普朗克对黑体辐射问题进行过研究,但他始终没有真正发现事物的原理和本质。为了“解决”问题,普朗克提出了量子或能量子说,这是量子说的出处。另一个是爱因斯坦,他对光电效应进行过研究,但他同样也没有真正地发现事物的原理和本质。为了“解决”问题的“方便”,爱因斯坦延续了普朗克的错误,他提出了光量子说。量子有一个特征,就是具有波粒二象性。波粒二象性是说,量子它是波又不是波,它是粒子又不是粒子,……你听到的声音和闻到的(气味)东西没有本质的区别……一些人以此为基础建立了“量子力学”。你觉得量子力学很玄乎!我对量子力学很无奈!与量子力学相关的问题太多了,既然量子不存在,那就没有必要为此多浪费时间。……

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