第279章 量子計算機

  郭冬靈邊走邊說，江帆跟在她身旁，也回答著。


  沒過多久，郭冬靈就帶著江帆，來到了院長的辦公室。


  敲了敲門，房間裏傳來一位中年男子的聲音。


  “請進。”


  郭冬靈扭開門把手，推開門，側身道：“江先生，請。”


  房間了，出了那位院長，還有唐振海他們也在，一共有五個人。


  “江先生。”


  唐振海見江帆到來，起身微笑著朝他點了點頭。


  “唐先生。”


  “給大家介紹一下，這位是江先生，昨天大家想必都看過江先生將的那些，我在這也不再多說了。”


  “江先生，這位是戴建中，科技學院的院長，這位是。。。。。。”


  唐振海一一介紹他們的名字。


  江帆朝他們點了點頭，算是認識了。


  “得知江先生今天到來，我們科技院，已經事先準備好了工作，不知江先生是否需要休息一會，再去給他們講講量子計算機？”


  “戴先生，不用了，我們現在就去吧。”


  “那好，江先生，唐先生，請。”


  “請。”


  戴建中帶著他們，離開了辦公室，一起前往科技研究中心那邊。


  郭冬靈跟在他們身後，拿出手機，告知江先生他們來了，那邊也在開始準備。


  當他們來到大型會議室中，會議室的座位上，已經有一百多人坐在座位上。


  戴建中邀請江帆上台，隨後給大家介紹道：“大家好，這位就是江先生，今天我們有幸請到江先生，來科技院，為我們講講量子計算機，大家歡迎！”


  啪！啪！啪！啪！啪！啪！

  激烈的掌聲響起。


  看著這些人，江帆微微頷首，等戴建中講完之後，自己也說了幾句，然後開始了。


  量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。


  其基本規律包括不確定原理、對應原理和波爾理論等。


  它應用常見，如半導體材料為主的電子產品，激光刻錄光盤，核磁共振等。


  量子特性在提高運算速度、確保信息安全、增大信息容量和提高檢測精度等方麵可能突破現有經典信息係統的極限。


  一個250量子比特（由250個原子構成）的存儲器，可能存儲的數達2的250次方，比現有已知的宇宙中全部原子數目還要多。


  用量子搜尋算法攻擊現有密碼體係，經典計算需要1000年的運算量，量子計算機隻需小於4分鍾的時間。


  量子密鑰體係采用量子態作為信息載體，其安全性由量子力學原理所保證。


  基於量子隱形傳態過程，可以實現多端分布運算，構成量子因特網。


  薛定諤“貓”和epr佯謬

  量子力學的誕生深刻地改變了人類社會：在20世紀推動了社會發展的核能、激光、半導體等高科技，都是源於量子力學。


  然後，自然界是否確實按照量子理論的規律運行？

  以愛因斯為代表的一方始終認定量子力學不是完備的理論，“上帝是不會玩骰子的”，而以本哈根學派領袖bi爾為代表的另一方則堅信量子理論的正確性。


  量子客體的波粒兩象性迫使人們不得不引入波函數（量子態）來描述量子客體的狀態。


  著名物理學家費an曾指出：量子力學的精妙之處在於引入幾率幅（即量子態）的概念。


  事實上，量子世界的千奇百怪的特性正是起源於這個量子態，而關於量子理論的長期激烈爭論的焦點也在這個量子態。


  普通的數字計算機在0和1的二進製係統上運行，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（bit）上運算，可以計算0和1之間的數值。


  假想一個放置在磁場中的原子，它像陀螺一樣旋轉，於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，我們已經完成了一次複雜的量子“計算”，涉及了許多自旋的快速移動。


  從數學抽象上看，量子計算機執行以集合為基本運算單元的計算，普通計算機執行以元素為基本運算單元的計算（如果集合中隻有一個元素，量子計算與經典計算沒有區別）。


  以函數y=f(x)，x∈a為例。量子計算的輸入參數是定義域a，一步到位得到輸出值域b，即b=f(a)；經典計算的輸入參數是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。


  量子計算機有一個待解決的問題，即輸出值域b隻能隨機取出一個有效值y。


  雖然通過將不希望的輸出導向空集的方法，已使輸出集b中的元素遠少於輸入集a中的元素，但當需要取出全部有效值時仍需要多次計算。


  1，量子態， atu state

  2，，量子疊加態， antu superpositn

  3，量子比特， bit

  4，幺正變換 unitary transforatn

  5，量子邏輯， antu logic

  6，量子門， antu gate (對應於傳統的邏輯門，其實就是一些特殊的正變換)

  7，量子算法， antu algorith (當然量子計算機也能實現傳統的算法)

  目前的計算機處理的是二進製的“位”（bit），隻有兩種狀態，0或1；而量子計算機則用“量子位”（bit）來編碼和計算。


  一個量子位，可以是1，也可以是0，還可以同時是1與0的某種疊加狀態（由疊加權重的不同，這種疊加態理論上可以是無窮多的，但實際中很難調整權重，一般就是各占一半的權重或說比例）。


  一般來說，一台量子計算機能夠同時具有的狀態是2的以量子位為次數的乘冪。上段中，2個量子位，同時處於的狀態數就是2的2次方，是4；若是3個量子位，則同時狀態數是23=8……