量子糾纏或讓「絕熱量子計算機」有了實現途徑,到底是什麼?

2025-05-13 09:51:08 字數 4952 閱讀 6945

1樓:喵喵休閒娛樂

科學家提出的量子糾纏機制是絕熱量子計算機應得以應用的理論基礎。通過研究加以應用,會得到很大的價值。

2樓:劉心安兒

就是研發出來了量子計算,然後也可以證明量子霸權,之後也可茄簡以通顫粗褲過各種各樣的凳逗方式來實現,比如說量子線路,然後也包括量子隨機行走,還有就是絕熱量子計算等等。

3樓:雙魚愛仕達

就是一定要有乙個滿足條件的模型,然後在相關的條件之下,可以提高計算的速度。

4樓:多啦還有夢

通過採用乙個滿足量子可積條件的新模型,證掘兆慧明瞭在絕熱量子計算中,當把初始狀態製備成量子糾纏態時,可在保持猜兆一定出錯率的情況下,大幅提判答高量子計算速度。

量子糾纏對量子計算機的影響是什麼?

5樓:杏仁小餅乾啊橙

量子糾纏是一種量子力學現象,它描述了兩個或多個粒子之間的相互作用,搏穗導致它們在某些重要方面處於一種緊密聯絡和相互依賴的狀態。

如果兩個粒子發生糾纏,它們就無法被單獨描述,而必須以系統方式考慮。這是一種非常奇特的情況,糾纏包含了一些令人意想不到的屬性,如「量子超越性」和「非局域性」。在此介紹量子糾纏的意義、原因以及它對量子計算和通訊的影響等方面的知識。

一、量子糾纏的意義

量子糾纏是一種量子態之間的相互關聯,如果兩個粒子發生糾纏,那麼這兩個粒子組成乙個整體,其存在狀態是全域性性基搭卜地相關的。

乙個量子態可以表示為粒子上所有可實現觀察的狀態概率分佈的線性組合,其中每個態都自帶乙個複數振幅相位,稱為量子態疊加。

然而,當兩個或更多粒子發生糾纏時,它們的量子態將不再是各自獨立的,而是形成一種新的狀態,其中每個粒子的波函式依賴於系統中其他粒子的狀態。

這裡的重點是,對其中的任何乙個粒子進行測量,都會直接影響其他粒子的測量結果。這種關聯意味著,兩個粒子可能在同一物理屬性上產生協定的值,而彼此之間沒有任何顯著的聯絡。

二、量子糾纏的原因

量子糾纏起源於量子力學的基本原理,具有物理上不可分割性和非局域性。在量子力學中,糾纏僅發生在最小粒子層面,即由量子位組成的系統。

也就是說,量子糾纏是由量子力學中粒子在相干疊加態下的相互作用所導致的。當互動作用被打破時(例枝好如當粒子之間存在空氣等介質時),它們將重新展示它們獨特的行為。在這種情況下,它們仍然保持量子性,但僅與周圍環境相互作用,並且預期的量子糾纏將不再存在。

三、量子糾纏對量子計算的影響

量子計算依賴於量子處理器中大量的配置量子糾纏,產生「量子超越性」的效應,與傳統計算機所用演算法不同。量子狀態的疊加和糾纏為這類計算帶來了基礎物理門限,這些門限已被證明將引發改變電腦科學和網際網絡的商業和政治影響。

與糾纏中的非局域性相關的概念——密集編碼——成為了現代密碼學的乙個早期決策解決方案之一,並已經在量子通訊中有所實現。另一方面,雷射測量,利用量子糾纏高效地拓展光學測量功能,提高了多種儀器靈敏度,例如低雜訊雷射亞毫秒製造。

量子計算機是採用基於量子力學原理的、採用深層次( )的計算機,而不像傳統的二

6樓:網友

量子計算機是採用基於量子力學原理的、採用深層次(a)的計算機,而不像傳統的二進位計算機那樣將資訊分為0和1。

a.計算模式b.硬體系統c.大規模積體電路d.充電技術。

量子計算機就是基於量子力學基本原理的計算機,和常規計算機的區別主要在於其基本資訊單元不是位元(bit)而是量子位元(qubit)。

之前我們用0和1表示兩個狀態,而量子計算機的兩個狀態用0和1的相應量子疊加態來表示,單個量子cpu具有強大的並行處理資料的能力,其運算能力隨cpu的個數指數增加!

現在我們人手一臺的膝上型電腦,計算速度已經很快了,但是當多工並行的時候,比如快速開啟防毒軟體、瀏覽器、辦公軟體、音**軟體,就會經常卡頓 ,之所以卡頓,是受傳統計算機的計算方式所限,即序列計算。

而量子計算是平行計算,即可同時處理多任蘆遊前務程序而互不影響。卡頓的情況就不存在了。量子計算機可用於海量資料的計算。

我們現在的網路加密依賴於rsa公鑰體系,即傳統的計算機很難完成大數的質數分解計算,而量子計算可以把計算過程按數量級磨辯縮減陪清,經典計算機幾十億年都不能完成的計算,量子計算機只要幾分鐘就可以完成了。

假設量子糾纏不能傳送資訊,它在量子計算中的作用是什麼?

7樓:網友

這是乙個很好的問題來梳理一些量子的微妙之處!

簡短的回答:量子糾纏確實包含了資訊,而且在一定程度上,這些資訊是可以讀取的。但只要你在量子計算機中讀取任何資訊,你就會刪除所有資訊。因此,不能對點對點或廣播訊息使用糾纏。

長答案:計算中糾纏的力量是這樣的:如果你作用於乙個糾纏粒子,你也作用於它的孿生粒子。

如果你夠聰明的話,你可以對其中乙個,也就是兩者都起作用,而不需要「摺疊波函式」,從而保持糾纏的存在,但要修改糾纏。乙個單一的動作會影響許多變數?這裡有許多警告和限制,但是儘管有這些「細節」,我相信您能夠理解它為計算提供的強大功能。

如果沒有「幽靈行動」,即沒有量子的經典計算,如果你想修改每個變數,你就必須對每個變數進行操作。量子計算可以讓你違反這個看似不可改變的定律。這就是為什麼我在其他地方的回答中譴責對「遠距離幽靈行動」的執著。

對我來說,「計算機區域性的幽靈動作」更加令人費解!

警告:這種令人驚歎的計算能力帶來了驚人的演算法和編碼**。看看什麼是量子計算機?

所以現在回到通訊上:測量兩個粒子是否糾纏的唯一方法是同時測量它們並比較結果。比較傳送和接收不是通訊,因為比較本身需要通訊!

糾纏態禁止通訊,但允許驚人的計算能力。在這兩種情況下,量子態的「隱蔽性」,本身與hup耦合,是關鍵因素。

基本原因糾纏可以小的價值,在乙個廣義計算是那些規模成倍增長的難題輸入大小(即量子位n)。簡單多項式問題規模與n。因此可以處理乙個量子態,其大部分的概率振幅的所有0狀態和乙個小振幅(n),鱗片像逆多項式的元件實際上齲齒的有用的資訊。

測量的概率計算完成後的國家大部分是1 n除以乙個多項式,但然後你可以多次重複整個過程,和你未能得到正確答案的概率多項式的重複後脫落和重複的數量成倍增長,因此您可能會得到正確的答案在多項式的步驟,這是足以戰勝指數低於量子的經典計算機。

請解釋一下量子計算機的工作原理。

8樓:網友

量子計算機和量子力學密切相關,前者就是基於後者的乙個核心原理——態疊加原理。雖然物理學家們至今還在爭論乙個巨集觀的實體,比如乙個人,一棟樓等等,是否能處於一種多狀態疊加的情況,但毫無疑問的是,單個電子的確能同時處於多種狀態之中,這是無數實驗已經驗證了的。例如,乙個原子中的乙個電子可以處於基態,也可以處於激發態(基態與激發態可分別與二進位中的0和1對應起來),用波長合適的光照射原子乙個合適的時間長度,就可能使原子裡的電子處於基態與激發態這兩種狀態中每一種狀態各佔1/2概率的疊加態。

目前的計算機處理的是二進位的「位」(bit),只有兩種狀態,0或1;而量子計算機則用「量子位」(qubit)來編碼和計算。乙個量子位,可以是1,也可以是0,還可以同時是1與0的某種疊加狀態(由疊加權重的不同,這種疊加態理論上可以是無窮多的,但實際中很難調整權重,一般就是各佔一半的權重或說比例)。

計算機效能的乙個重要指標是它內部所使用的開關的數量,它決定了計算機的儲存單元能有多少,基本上就是通常所說的記憶體有多少位。設想只有兩位記憶體的最簡計算機,它有4種可能的狀態。

如果這是傳統的計算機,那麼在任何乙個確定的時刻,它只能處於上述4種狀態中的一種狀態裡。然而如果它是量子計算機,那麼兩個量子位都可以處於態疊加的狀態,因此它可以同時工作在上述所有的4種狀態中!就像4臺傳統的計算機並行地聯結在一起同時工作。

一般來說,一臺量子計算機能夠同時具有的狀態是2的以量子位為次數的乘冪。上段中,2個量子位,同時處於的狀態數就是2的2次方,是4;若是3個量子位,則同時狀態數是2^3=8……這是按指數規律爆增的數量!當一臺量子計算機由聯結在一起的10個量子位組成時,它的運算能力就相當於一臺具有2^10=1024個開關(位)所構成的傳統的計算機。

如果一臺量子計算機具有乙個1000量子位的記憶體,那麼它工作起來就像具有2^1000=10^301位記憶體的一臺傳統計算機。10^301,1後邊301個0!這個數字比整個宇宙中全部粒子的數目還大得多!

亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起來製成一臺傳統的計算機,也遠遠抵不上這樣一臺量子計算機!當然,要使1000量子位都處於彼此關聯的可控的疊加態之中,要克服的困難實在還有太多!

9樓:52赫茲實驗室

量子霸權是個啥?真就這麼牛?

量子計算機能幫助研究哪些物理問題呢?

10樓:水至清清

量子計算機發展得很火熱,位元位數也在增加。2019年底,谷歌宣佈量子計算機的計算速度超過傳統意義上的計算機,這一成就晌銷標誌量子計算機領域的進入了全新的發展階段。「特定問題」的意義是研究意義價值不大的問題,量子計算機作為工具,未來對人類能夠做出什麼行之有效的事情,還要劃乙個問號,其實,量子計算機的誕生與模擬相關量子系統中的物理過程以及破解密碼存在很大的關係。

位置、速度等相關的物理量描述物體狀態,物理量改變,粒子的狀態會隨之發生改變。對於巨集觀物體,值是確定的;在量子世界中,值不是固定的。量子世界中的物理量可能對應多個值,粒子在多種狀態頻繁切換。

以速度來說,巨集觀世界裡,物體速度是3m/s,就明確為3m/s;量子世界裡,粒子速度在3m/s、4m/s、5m/s中隨意切換。粒子處於量子態,粒子的狀態是可變的,量子系統:處於量子態的粒子所形成的系統。

計算機模擬物理過程,能夠模擬量子系統中的物理過程?假設粒子的物理量有兩個值,粒子會有兩個狀態的局面發生,100個粒子的量子系統會有2100種狀態。如果這100個粒子的一種組合狀態由含有100位位元的數字表示,所有組合狀態佔的記憶體由2100個100位的數字所組成的,傳統計算機無法承受。

傳統計算機載模擬量子系統中的物理過程幾乎是不可能的。<>

怎麼才能模擬呢?用量子計算機。用量子系統解決量子系統的問題,量子計算機的想法就此產生。

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