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光量子计算机是伪科学吗?光量子计算机的原理

来源:www.phb123.com 时间:2017-05-03 14:37 编辑:排行榜123 手机版

  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。下面排行榜123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。

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  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

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  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。

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  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。

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  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。

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  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。

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