時間:2026-03-04 16:16:09編輯:梓嵐
科學技術的發(fā)展過程充滿了偶然和未知,就算是物理學泰斗愛因斯坦也決不會想到,為了批判量子力學而用他的聰明大腦假想出來的EPR態(tài),在六十多年后不僅被證明是存在的,而且還被用來做量子計算機。在量子的狀態(tài)下不需要任何計算過程,計算時間,量子進行空間跳躍。可以說量子芯片,是終極的芯片。
量子計算機工作原理
普通的數(shù)字計算機在0和1的二進制系統(tǒng)上運行,稱為“比特”(bit)。但量子計算機要遠遠更為強大。它們可以在量子比特(qubit)上運算,可以計算0和1之間的數(shù)值。假想一個放置在磁場中的原子,它像陀螺一樣旋轉,于是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們:原子的旋轉可能向上也可能向下,但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中,原子被描述為兩種狀態(tài)的總和,一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中,每一種物體都被使用所有不可思議狀態(tài)的總和來描述。
想象一串原子排列在一個磁場中,以相同的方式旋轉。如果一束激光照射在這串原子上方,激光束會躍下這組原子,迅速翻轉一些原子的旋轉軸。通過測量進入的和離開的激光束的差異,我們已經(jīng)完成了一次復雜的量子“計算”,涉及了許多自旋的快速移動。
從數(shù)學抽象上看,量子計算機執(zhí)行以集合為基本運算單元的計算,普通計算機執(zhí)行以元素為基本運算單元的計算(如果集合中只有一個元素,量子計算與經(jīng)典計算沒有區(qū)別)。
以函數(shù)y=f(x),x∈A為例。量子計算的輸入?yún)?shù)是定義域A,一步到位得到輸出值域B,即B=f(A);經(jīng)典計算的輸入?yún)?shù)是x,得到輸出值y,要多次計算才能得到值域B,即y=f(x),x∈A,y∈B。