光量子计算机是伪科学吗?光量子计算机的原理

2023-08-10 17:12:01阅读量:5 字体:大 中 小

相信很多人知道薛定谔的猫这一理论,但是你知道这是从哪里来得的一个猜想吗?事实上就是源自光量子计算机。因为量子计算机的难以实现,在很长的时间里,人们都认为光量子计算机的伪科学。但是,日前,中国科学家已经研究出了世界上首台光量子计算机。下面彩霞奇闻网为你公布光量子计算机是伪科学吗?光量子计算机的原理。

光量子计算机是伪科学吗

以前人们一直把量子计算机叫做伪科学,但是事实上,量子计算机已研发出来。而且是完完全全的中国造。

2017年5月3号,中国科学院在上海举办新闻发布会,宣布世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。据悉,该量子计算机是货真价实的“中国造”,是中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组攻关突破的成果。

这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。点击查看详情:世界上第一台光量子计算机诞生中国:比国外快240000倍。

量子计算机是什么

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。

量子计算机的原理

早先由理查德·费曼提出,一开始是从物理现象的模拟而来的。可他发现当模拟量子现象时,因为庞大的希尔伯特空间使资料量也变得庞大,一个完好的模拟所需的运算时间变得相当可观,甚至是不切实际的天文数字。理查德·费曼当时就想到,如果用量子系统构成的计算机来模拟量子现象,则运算时间可大幅度减少。量子计算机的概念从此诞生。

我们假设一个“量子”距离也就是最小距离的两个端点A和B。按照量子论,物体从A不经过A和B中的任何一个点就能直接到达B。换句话说,物体在A点突然消失,与此同时在B点出现。除了神话,你无法在现实的宏观世界找到一个这样的例子。量子论把人们在宏观世界里建立起来的“常识”和“直觉”打了个七零八落。

简单的来说,量子计算机的原理就是用量子比特代替原来的普通比特。

从物理层面上来看,量子计算机不是基于普通的晶体管,而是使用自旋方向受控的粒子(比如质子核磁共振)或者偏振方向受控的光子(学校实验大多用这个)等等作为载体。当然从理论上来看任何一个多能级系统都可以作为量子比特的载体。

从计算原理上来看,量子计算机的输入态既可以是离散的本征态(如传统的计算机一样),也可以是叠加态(几种不同状态的几率叠加),对信息的操作从传统的“和”,“或”,“与”等逻辑运算扩展到任何幺正变换,输出也可以是叠加态或某个本征态。所以量子计算机会更加灵活,并能实现并行计算。

相信知道量子计算机的人都应该知道一个理论:薛定谔的猫。

薛定谔之猫是关于量子理论的一个理想实验。实验内容是:这只猫十分可怜,它被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出α粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。这个残忍的装置由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔所设计,所以此猫便叫做薛定谔猫。

量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于非死非活的叠加态,这与我们的日常经验严重相违。

推荐阅读

  • 总是控制不住玩手机 全都是因为多巴胺(多巴安牢笼)

    总是控制不住玩手机 全都是因为多巴胺(多巴安牢笼)

    人类总是控制不住自己想要去玩儿手机,就是因为陷入到了多巴安的牢笼当中。自从人人都有了手机之后,我们发现了一个十分奇特的现象,就是不管在做什么事情的时候,都有一些人想要玩手机,哪怕是开车,这样需要精神高...

    阅读: 2424

  • 世界上最长的沙发 长度接近65m(最长沙发)

    世界上最长的沙发 长度接近65m(最长沙发)

    世界上最长的沙发有着64.75m的长度。沙发作为很多人家庭当中必备的家具,一般都是根据自己家的客厅长度来计算的,通常也都是3~5m,就算是家里比较大的也不会超过7m,不过这也只是寻常来说,世界上还有一...

    阅读: 1501

  • 世界上最大的面包 1700m长(最大面包)

    世界上最大的面包 1700m长(最大面包)

    墨西哥的面点师创造出来1700m长的面包。不管是东方还是西方,很多人的早餐都是用一块儿面包来打发的,尤其对于西方人来说,面包可能是一天当中最主要的食物。我们见到的面包最长的也不过就是法棍差不多30cm...

    阅读: 2486

  • 世界上最大的蝎子 可以来到40cm(帝王蝎)

    世界上最大的蝎子 可以来到40cm(帝王蝎)

    帝王蝎最大可以长到40cm,是全世界最大的蝎子。蝎子一直以来在我们的印象当中都是一种有毒的生物。而且它的外形看起来就让人生理不适,估计有很多人都没有真实的见到过蝎子。其实一般的蝎子个头也就是5cm到8...

    阅读: 3166

  • 人类进化的奥秘  我们的起源和未来

    人类进化的奥秘 我们的起源和未来

    人类进化的历程是一个漫长而神奇的故事,我们从树上爬下来,用两条腿直立行走,最终成为地球上最为智慧的物种。但这个进程是极其漫长而曲折的,历史的长河中,有太多的挑战和困难,我们不断地在适应和演化中前行。早...

    阅读: 1995

  • 诡异而又神秘的老照片 这些真实存在过的照片 让人感觉不安

    诡异而又神秘的老照片 这些真实存在过的照片 让人感觉不安

    在这个充满科技和瞬息万变的世界里,我们总是惊奇地发现过去的照片中隐藏着许多诡异、神秘甚至令人不安的画面。这些画面仿佛是一个不为人知的世界,让我们感叹时光流转,历史变迁。今天,就让我们一起来探讨这些足以...

    阅读: 1018

  • 图坦卡蒙死后是谁在统治古埃及?揭秘3000年前黑暗的宫廷权力斗争

    图坦卡蒙死后是谁在统治古埃及?揭秘3000年前黑暗的宫廷权力斗争

    图坦卡蒙(Tutankhamun)是古埃及最著名的幼主”,他年幼即位,但可惜天不假年,在公元前1327年至公元前1323年之间就意外去世了,去世时年仅19岁,并且没有留下正式的继承人。那么...

    阅读: 2904

  • 未来18天  桃花报喜 走翻身大运的3大生肖

    未来18天 桃花报喜 走翻身大运的3大生肖

    在未来18天里,桃花报喜走翻身大运的三个生肖分别是生肖蛇,生肖羊,生肖狗。1、生肖蛇作为蛇年出生的人,他们聪明、机灵,善于分析和独立思考,有着非常好的商业头脑,是做生意的好手。未来18天,生肖蛇的运势...

    阅读: 3376

  • 未来15天,四大生肖大发横财,心想事成,财气冲天

    未来15天,四大生肖大发横财,心想事成,财气冲天

    生肖兔生肖兔的人横财天降,富伸缩性和适应性,喜欢热闹的聚会,今年的运势不错,工作上会有很多进展,能够获得来自贵人的支持,生活格局不断转变,他们总有办法让自己走出低谷,并完成华丽的转身,生肖兔的人书缝里...

    阅读: 2617

  • 4·24~4·29 财神独宠 赚钱门路越来越宽  最终财运更旺的生肖

    4·24~4·29 财神独宠 赚钱门路越来越宽 最终财运更旺的生肖

    在今年的4月24到4月29,生肖羊,生肖猴,生肖鸡,生肖狗这四个属相受到财神独宠,赚钱的门路会越来越宽,财运非常旺。1、生肖羊属羊的人,天生心地善良,性格温和,处事圆滑,感性细腻,有很强的艺术天赋和创...

    阅读: 2090

热门文章