量子计算基础知识-2019/11/12
1. 超导量子计算
2. 量子点量子计算
3. 拓扑量子计算
非阿贝尔统计马约拉纳零能模
在粒子世界里，住着两大家族：费米子家族（如电子、质子）和玻色子家族（如光子、介子），它们分别以物理学家费米和玻色的名字命名。一般认为，每一种粒子都有它的反粒子，费米子和它的反粒子就像一对长相一模一样，但脾气完全相反的双胞胎兄弟，两兄弟一见面就“大打出手”，产生的能量甚至会让它们瞬间湮灭。
然而在1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言，自然界中可能存在一类特殊的费米子，这种费米子的反粒子不但和它自己长相一样，脾气也完全相同。两兄弟站在一起就像照镜子，可以说，它们的反粒子就是自己本身，这种费米子被称为“马约拉纳费米子”，认为其在量子计算中可用来形成稳定的比特。
人类还没有制造出真正意义上的量子计算机，一个很重要的原因是，目前用于量子计算的粒子的量子态并不稳定，电磁干扰或物理干扰可以轻松打乱它们本应进行的计算。而马约拉纳费米子的反粒子就是自己本身，它的状态非常稳定。这些属性或许使量子计算机的制造变成现实的一个关键，也意味着在固体中实现拓扑量子计算成为可能。
在量子力学里，开放量子系统的量子相干性会因为与外在环境发生量子纠缠而随着时间逐渐丧失，这效应称为量子退相干（英语：Quantum decoherence），又称为量子去相干。量子退相干是量子系统与环境因量子纠缠而产生的后果。由于量子相干性而产生的干涉现象会因为量子退相干而变得消失无踪。量子退相干促使系统的量子行为变迁成为经典行为，这过程称为“量子至经典变迁”（quantum-to-classical transition）。
在实现量子计算机方面，量子退相干是一种必须面对的挑战，因为量子计算机的运作倚赖维持量子相干态的演化不被环境搅扰。简言之，必需良好维持量子相干态与管控量子退相干，才能够实际进行量子运算。
布朗运动，悬浮于水中的花粉随机运动，后成为随机行走。生物学家用来模拟模拟生物个体的移动和种群的数量的变化；化学家用来研究聚合物的性质；计算机用来研究网络
- 1965 摩尔提出摩尔定律
- 1982 feynman 提出量子计算机的概念
- 1985 deutsch 提出量子图临济
- 1995 shor提出大数分解的概念
- 2003 年提出拓扑量子计算
拓扑量子计算机
拓扑序衍生出的量子序列不受环境的影响，因此拓扑序成为受环境影响解决的办法，通过非阿贝尔任意子的编制操作，实现对量子信息的存储和处理，解决环境噪音导致的退相干问题（马月拉纳零能模表现出非阿贝尔统计性质）
粒子间交换彼此改变量子态，实现信息的编码
MZM(零能量激发态)
Majorana 发现不带电荷的费米字，反粒子是自身
量子传感是指利用量子系统、量子特性或量子现象来进行物理量的测量。量子传感器的历史例子包括基于超导量子干涉装置和原子蒸气的磁强计或原子钟。最近，量子传感已成为量子科学和技术领域中一个独特且迅速发展的研究分支，最常见的平台是自旋量子位元、俘获离子和通量量子位元。该领域预计将提供新的机会{特别是在高灵敏度和高精度{在应用物理学和其他科学领域。在这篇综述中，我们介绍了量子传感的基本原理、方法和概念。
quantum metrology 量子度量，又称为量子参数估计，利用量子技术提高参数估计得精度。参数估计是通过技术手段间接的估计未知量的值，此过程不免产生误差，这正是研究的核心问题。经典情况会有一个最大的精度极限，量子情况下也有一个最大的精度极限，是小于经典的的。
量子参数估计分为：初态制备，参数化（估计的值加载到态上面），测量。
通用量子计算机和容错量子计算 ——概念、现状和展望*
四五十年当中，集成电路中的晶体管数量大概每一年半增长一倍，被称为摩尔(Moore)定律
数值计算被广泛应用于物理学以及其他学科的研究中。其中重要的一项应用是对物理系统的数值模拟。自然界的物理系统均为量子系统。然而，由于记录和处理量子态需要很大的信息存储空间，利用经典计算机对量子多体系统进行模拟是非常困难的。但是，量子计算机没有这个问题。如果经典计算机无法精确 1)模拟量子多体系统而量子计算机可以，抵御量子计算对密码安全的威胁有两种方式，一种是基于量子物理的量子密钥分发，另一种是后量子密码，也就是量子计算还无法破解的经典密码算法。
量子纠错码和容错量子计算
量子纠错码可以用来解决退相干等硬件的不完美导致的计算错误问题。在错误的分布满足某些条件的情况下，我们可以把最终计算结果出错的概率降得任意低，这被称作容错量子计算
量子纠错码可以用来解决退相干等硬件的不完美导致的计算错误问题。在错误的分布满足某些条件的情况下，我们可以把最终计算结果出错的概率降得任意低，这被称作容错量子计算
出错误的方式有两种：一种是多数决定法，也就是数一数哪一种比特(0或 1)比较多，多的那一种应该代表了正确的信息；另一种是宇称查验，也就是查验相邻比特的取值是否相同，不同则意味着其中一个出错了。对于经典纠错来说，两种纠错方式都有效
由于对量子比特的读取会破坏量子叠加态，量子信息不能以读取信息再按照多数决定的方式纠错。在量子纠错中，纠错的方式是宇称查验，也就是通过查验量子比特之间的关系查找错误。量子纠错中的宇称查验是对一组物理可观测量(厄米算符)的测量
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