共回答了18个问题采纳率：94.4%

量子计算机和量子力学密切相关,前者就是基于后者的一个核心原理——态叠加原理.虽然物理学家们至今还在争论一个宏观的实体,比如一个人,一栋楼等等,是否能处于一种多状态叠加的情况,但毫无疑问的是,单个电子的确能同时处于多种状态之中,这是无数实验已经验证了的.例如,一个原子中的一个电子可以处于基态,也可以处于激发态(基态与激发态可分别与二进制中的0和1对应起来),用波长合适的光照射原子一个合适的时间长度,就可能使原子里的电子处于基态与激发态这两种状态中每一种状态各占1/2概率的叠加态.

目前的计算机处理的是二进制的“位”(bit),只有两种状态,0或1；而量子计算机则用“量子位”(qubit)来编码和计算.一个量子位,可以是1,也可以是0,还可以同时是1与0的某种叠加状态(由叠加权重的不同,这种叠加态理论上可以是无穷多的,但实际中很难调整权重,一般就是各占一半的权重或说比例).

计算机性能的一个重要指标是它内部所使用的开关的数量,它决定了计算机的存储单元能有多少,基本上就是通常所说的内存有多少位.设想只有两位内存的最简计算机,它有4种可能的状态：00、01、10、11.如果这是传统的计算机,那么在任何一个确定的时刻,它只能处于上述4种状态中的一种状态里.然而如果它是量子计算机,那么两个量子位都可以处于态叠加的状态,因此它可以同时工作在上述所有的4种状态中!就像4台传统的计算机并行地联结在一起同时工作.

一般来说,一台量子计算机能够同时具有的状态是2的以量子位为次数的乘幂.上段中,2个量子位,同时处于的状态数就是2的2次方,是4；若是3个量子位,则同时状态数是2^3=8……这是按指数规律爆增的数量!当一台量子计算机由联结在一起的10个量子位组成时,它的运算能力就相当于一台具有2^10=1024个开关(位)所构成的传统的计算机.如果一台量子计算机具有一个1000量子位的内存,那么它工作起来就像具有2^1000=10^301位内存的一台传统计算机.10^301,1后边301个0!这个数字比整个宇宙中全部粒子的数目还大得多!亦即,即使把宇宙中所有粒子都利用起来制成一台传统的计算机,也远远抵不上这样一台量子计算机!当然,要使1000量子位都处于彼此关联的可控的叠加态之中,要克服的困难实在还有太多!

1年前

6

量子计算机中的物理知识,量子计算机和物理学上的量子力学关系大吗?相关推荐

  1. 量子计算机需要的物理知识,量子计算机和物理学上的量子力学关系大吗?

    量子计算机和量子力学密切相关,前者就是基于后者的一个核心原理--态叠加原理.虽然物理学家们至今还在争论一个宏观的实体,比如一个人,一栋楼等等,是否能处于一种多状态叠加的情况,但毫无疑问的是,单个电子的 ...

  2. 日常生活中的物理知识

    <script type="text/javascript"> </script> <script src="http://pagead2. ...

  3. 自行车中的物理知识汇总

    自行车中包含的物理知识有哪些?虽然自行车结构简单,方便实用,但其中涉及到很多物理知识,包括杠杆.轮轴.摩擦.压强.能量的转化等力学.热学及光学知识,下面让我们具体来分析一下. 一.力学知识 1.摩擦方 ...

  4. html5平抛,第五讲：使用html5中的canvas动态画出物理学上平抛运动

    平抛运动 var canvas = document.getElementById('mc'); var cxt = canvas.getContext('2d'); //定义一个小球 var bal ...

  5. 程序编号以后计算机能够查出,华威大学研究人员开发出计算机程序，可发现量子计算机中的“泄漏”...

    原标题:华威大学研究人员开发出计算机程序,可发现量子计算机中的"泄漏" 当量子计算机中的信息进入不理想的状态时,如果有一种计算机程序能够及时发现这种"泄漏",便 ...

  6. 当物理学遇到机器学习：基于物理知识的机器学习综述

    来源:集智俱乐部 作者:潘佳栋  审校:梁金 编辑:邓一雪 摘要 物理信息机器学习(Physics-informed machine learning,PIML),指的是将物理学的先验知识(历史上自然 ...

  7. 正则不等于一个字符串_王晓阳 | 物理主义不等于物理学主义——表述物理主义的一个新方案...

    上海市社会科学界联合会主管主办 摘要:如何恰当地表述物理主义,是当前物理主义者面临的两大难题之一.常见的表述方案有四种:"基于物理学理论的"方案."基于范型物理对象的&q ...

  8. 课堂上老师不讲的有趣物理知识，才是孩子最感兴趣的！

    "现在的孩子上学学的东西比我们那时候难多了,上小学时我和孩子爸辅导功课就已经很吃力了,孩子下半年就要上初(高)中了,尤其物理.化学更是难上加难,可怎么办啊--" >>& ...

  9. 化学人学python有前途吗-课堂上老师不讲的有趣物理知识，才是孩子最感兴趣的！...

    "现在的孩子上学学的东西比我们那时候难多了,上小学时我和孩子爸辅导功课就已经很吃力了,孩子下半年就要上初(高)中了,尤其物理.化学更是难上加难,可怎么办啊--" >>& ...

  10. 量子超级计算机概念,从超级计算机到量子计算机的飞跃，或将解开物理学中最神秘概念！...

    布鲁克海文国家实验室计算机科学家迈克尔·麦奎根(Michael McGuigan)说:想想看,如果我们教量子计算机做统计力学,我们能做什么?当时,麦奎根正在反思路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Bol ...

最新文章

  1. c#测试字符串是否为GUID的几种方法
  2. 分享一个仿就看天气应用源码
  3. 二分查找算法（递归与非递归两种方式）
  4. java常见的报错_Java中常见的错误有哪些?
  5. Manthan, Codefest 19 (open for everyone, rated, Div. 1 + Div. 2) F. Bits And Pieces sosdp预处理超集
  6. synchronized 方法 导致插入数据插不进_synchronized 原理知多少
  7. Mysql 集成随机唯一id mysql unique number generation
  8. html骨架标签 0907
  9. Realsense D435i 运行 Vins-fusion
  10. Windows Phone开发（8）：关于导航的小技巧
  11. asp与php对比,个人看法 zblogasp和zblogphp的对比
  12. grDevices | R语言中的配色方法汇总（Ⅱ-2）
  13. java处理加密文件---实现RSA算法
  14. Tomcat优化之配置线程池高并发连接
  15. 软件下载地址900款正版
  16. Android入门：HttpClient介绍
  17. 不规则动词过去式和过去分词归纳
  18. 电脑能正常上网上网，某些软件不能上网
  19. statsmodels.stats.proportion.proportions_ztest
  20. ngx 之 location

热门文章

  1. 【Web】CSS（No.21）Css经典案例（三）《爱宠知识》
  2. 罗振宇2021跨年演讲3：谁能跳出数字化系统困境？
  3. 【java线程篇】守护线程（Deamon）
  4. 30岁学linux内核,明尼苏达大学Linux内核“伪装者提交”研究人员发表公开信
  5. 字段缩写ti表示什么_EBSCOhost数据库中,检索字段代码为TI、SO、AU分别表示
  6. C - MaratonIME eats japanese food
  7. 自建 IPA 分发平台
  8. 5-1. 约分最简分式(15)
  9. 安全帽检测/人脸识别系统国标GB28181协议云服务EasyGBS搭建智慧工地 助力智慧建筑生态圈
  10. 如何保留5个有效数字输出c不4舍5入_好吃好喝不发胖，这样过年才健康团