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量子计算究竟是啥？（量子力学）

量子计算究竟是啥？（量子力学）

2025-02-21 21:41:07阅读量：15 字体：大中小

实现量子并行计算，可以让各领域飞速发展
“量子力学”大概是很多人对量子技术的第一印象。一些人认为它是一种欺骗性的形而上学，而另一些人则认为它是未来无所不能的技术。什么是量子技术?通过量子技术的量子计算的力量是什么?简单地说，量子是可以表达物质性质的最小物质单位的总称。我们在高中课本上学到的分子、原子和电子实际上是量子的不同形式。例如，水分子是水的量子，更一般地说，一个男子乐队的成员是一个男子乐队的量子。量子力学研究这些最小元素的运动。量子技术是研究如何将微观物质的运动定律应用于宏观生命的技术。

量子计算究竟是啥？（量子力学）

这项技术有什么了不起的?你们很多人可能听说过薛定谔的猫，它是一只活的和死的猫。这是量子性质之一，叠加态。在宏观世界中，我们的状态是决定性的，也就是说，我们只能在一个地方在一个时间。在量子世界里，你可以在北京和上海钓鱼和工作而不被观察到。另一个特性是纠缠。简单地说，两个“纠缠”的量子成为“心灵感应”，他们的状态保持联系，无论他们相距多远。例如，如果有两个纠缠的电子，你观察到其中一个“向下自旋”，那么无论相隔多远，另一个电子一定是“向上自旋”的。就像有了一副手套。无论这两只手套在哪里，如果你有一只左手手套，另一只一定是“右手手套”
量子计算机就是将这两种性质应用到计算领域的结果。传统计算机通过在芯片中开关晶体管来处理数据，“开”表示1，“关”表示0。这就是我们所说的一点，晶体管代表一点。此外，位只能表示1或0。也就是说，如果一个计算机芯片上只有两个晶体管，它们只能代表00、01、10、11中的一个。如果你把晶体管换成量子，或者量子比特，情况就不一样了。根据quantumA，量子位可以是1或0。所以两个量子位可以同时代表00、01、10和11.信息量翻了两番。
传统计算机中使用的比特相当于一个男性团队的成员，每个人都有一个明确的表演角色，而量子位可以同时唱歌、跳舞、说唱和打篮球。量子计算机还有一项传统计算机不具备的技能:并行计算。例如，佐助被比作传统计算机，火影忍者被比作量子计算机。两人同时破解四位数密码，佐助的操作方法是线性的。通常，从0000到9999逐个尝试。
如果你运气不好，密码恰好是9999，那就试1万次。火影忍者可以使用暗影化身，同时尝试多个密码。量子位越多，并行操作就越多。通过并行计算，密码分析、天气预报、石油勘探、药物设计等需要大规模计算的领域将得到突飞猛进的发展。