量子计算机的工作原理（转）

最近经常能看到量子计算机这个词，也在知乎上看到了一篇比较通俗易懂的解释，就转发一下。

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完美。。。

原地址： https://www.zhihu.com/question/30545465

我们目前的计算机，拿来跑并行，N个核，撑死能物理并行N个线程。量子计算机，N个核(qubit)，可以并行跑2^N个线程，但是最后只能读取其中一个线程的结果，而且最终会读取到哪个线程是(依照一定分布)随机的，你没法确定会读到哪个线程。这就一方面带来了近乎无穷的计算能力，另一方面需要为量子计算机设计专门的算法。我不是搞量子计算的，以上的想法是某次课程的调研作业调研的结果，不知道对不对。

作者：知乎用户
链接：https://www.zhihu.com/question/30545465/answer/97795986
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作者：binave
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　　这个讲的比较通俗易懂 https://zhuanlan.zhihu.com/p/27387032不懂量子计算，问了很多大神也只是大概了解了一些，有错误请多包涵，并且希望能指出来，先谢过。
　　经典计算机，执行基础是与或非三个逻辑门 + 时序控制，基于此可以实现现今计算机中的所有处理单元。无论是数值计算还是其他的逻辑处理，内存控制，都由这三个门搭建而成。有的写死到电路，有的需要由程序构建。这三个门，除了非门，都是不可逆的——也就是无法知道前面的输入状态。量子计算是使用量子的特性，从头实现了一套自己的逻辑门。量子逻辑门与经典逻辑门完全不同，并且量子逻辑门是可逆的，可以知道输入状态。与经典比特同一时间只能代表零或一其中一个不同，量子比特可以利用量子叠加特性，同时持有两种相对的状态，用以代表同时持有零和一。这导致每增加一个比特，经典计算机只增加一个状态，而量子计算机增加一倍的状态，前提是这些量子比特具有相干性。由于上述特性，量子计算对于大集合中求有限解一类的问题非常擅长，经常拿来说明的例子就是质因数分解的计算。叠加态本身可以描述成各个状态的概率波。其具有普通波的各种特性，如干涉……电子双缝实验中，位置处于叠加态的电子，其出现位置的概率波可以通过双缝进行自我干涉，继而改变了自己在双缝后面出现在某处的概率。量子计算使用测量获得有限的计算结果。测量本身是粒子间的作用。目的是破坏量子系统的叠加态，让其表现为一种既定状态。量子计算利用针对性的酉变换（也叫幺正变换）来影响叠加态中各个态的振幅，使得本征测量的正确结果振幅接近一。（来源于知乎）

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