量子计算、量子计算机的原理是什么?
admin
2023-09-02 15:02:22
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(个人是这样理解的,欢迎大家批评指正,另外还希望能看到大家更多对量子计算的其他理解呀)
比如一个光子有3种特性,每种特性可能有2个状态,这个光子总共就有2^3=8个状态。
这八个状态可以用一个列矢量来表示,用来表示一个波函数的叠加态: [000,001,010,011,100,101,110,111],
按我们的意愿去控制、改变各叠加态元素所对应的系数(各叠加态出现的概率a_k),可以得到一个8*1的投影矩阵: 比如随意定为[2,3,1,0.5,0.1,1,2,1];
这时候再找来一个光子,它也有一个8*1的投影矩阵,现在我们要去求两个投影矩阵的和——
如果使用非量子普通计算机,需要把每个元素相加,一共需要计算8次,最后再检测读数;
如果使用量子计算机,只需要让两个携带特定量子叠加态的光子相互作用,产生新的光子,我们最后只需要检测新的光子的投影矩阵就行了。
如果找来多一点光子,比如说6个,那就有(2^(3))^6=2^18种状态,非量子普通计算机一共需要计算2^18次,而量子计算机只需要作用一次就好了。
这样一来的话,量子计算机制作的难点就体现在如何控制各叠加态的出现概率a_k、减少外在环境变化引起的误差,以及最后对新光子的检测之类了。

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