牛叔叔 的笔记

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2020-05-13 14:22

量子计算机原理通俗解释

牛叔叔

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在量子世界里,量子比特可同时处于多种态,它可以是几种不同量子态当中的任意几种归一化线性组合,这种状态即我们常说的:量子叠加态


不过,一旦你通过光子探测器去确定它的值时,它就会变为水平或垂直极化状态中的一种。也就是说,只要不被探测器观察,量子比特就处于叠加态(同时等于0和1)而无法预测其值。在被观察的那一刻,它就会坍缩为两种状态中的一种(参考薛定谔的猫)

量子叠加态的特性带来了极大的变革可能性

首先,我们知道,传统比特在表示16种可能的组合时,你只能选择其中1种:


而在处于叠加态的量子比特中,你可认为它同时处于这16种中的所有状态。


啥意思?简单点,降维到小学程度来举例(敲黑板~咳咳划重点!)。

一个内存仅有n位比特的简单计算机模型,它有 [公式] 种状态,n=4时,即16种
对于传统计算机,在任意一个时刻,它只能处于其中的1种状态
对于量子计算机,4个量子比特都可处于叠加态,也就是能同时工作在上述16种状态中!
即上述的1台量子计算机=16台传统计算机并行工作!

综上可得:

1台n位的量子计算机 = [公式] 台n位的传统计算机并行计算。

由此可见,每多一位(逻辑比特),量子计算机的优势呈指数级增长。


【摘自知乎作者苏羽】

https://zhuanlan.zhihu.com/p/53896253

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