什么是量子计算(用简单的语言解释量子计算)

量子计算是一种新的计算方式,它利用量子力学中的现象来计算。它不同于传统的计算机,它利用量子位的并行性和量子纠缠性来实现超快的计算速度。量子计算机可以解决目前传统计算机无法解决的复杂问题,并且有可能在未来成为一种重要的计算工具。

量子计算是一种快速崛起的技术,它利用量子力学定律来解决对经典计算机来说过于复杂的问题。

如今,IBM Quantum 制造出了真正的量子硬件,供成千上万的开发人员使用,这是一种科学家们在 30 年前才开始想象的工具。 我们的工程师可定期交付功能更强大的超导量子处理器,进而实现改变世界所需的量子计算速度和能力。

这些机器与已经存在了半个多世纪的经典计算机大不相同。 这是关于这种颠覆性技术的入门读物。

量子计算是一种利用量子系统来进行计算的方法。与传统的计算方法不同,量子计算利用量子力学中的一些性质来进行运算,例如量子纠缠和量子干涉。这种方法可以让计算机在解决一些问题时具有更高的效率。

量子计算是一个多学科领域,涵盖计算机科学、物理学和数学的各个方面,它利用量子力学,可以比传统计算机更快地解决复杂问题。量子计算领域包括硬件研究和应用程序开发。通过利用量子力学效应,例如叠加和量子干涉,量子计算机能够比传统计算机更快地解决某些类型的问题。量子计算机可以提供此类速度提升的一些应用领域包括机器学习(ML)、物理系统的优化和模拟。最终的使用场景可能是金融领域的投资组合优化或化学系统的模拟,以及解决目前即使是市面上最强大的超级计算机也无法处理的问题。

量子计算机使用量子原理工作。量子原理需要一个新的术语词典才能被完全理解,这些术语包括叠加、纠缠和退相干。让我们在下面了解这些原则。

叠加

叠加态很像经典物理学中的波,您可以添加两个或多个量子态,结果将是另一个有效的量子态。相反,您也可以将每个量子态表示为两个或多个其他不同状态的总和。这种量子位的叠加赋予了量子计算机固有的并行性,使它们能够同时处理数百万个操作。

纠缠

当两个系统紧密联系在一起时,量子纠缠就会发生,您可以通过一个系统的相关知识立即了解另一个系统,无论它们相距多远。量子处理器可以通过测量一个粒子得出关于另一个粒子的结论。例如,它们可以确定如果一个量子位向上旋转,则另一个将始终向下旋转,反之亦然。量子纠缠使量子计算机能够更快地解决复杂问题。

当测量量子态时,波函数会坍缩,您可以将状态测量为 0 或 1。在这种已知或确定的状态下,量子位将充当经典位。纠缠是量子位将其状态与其他量子位相关联的能力。

退相干

退相干是量子位中量子态的损失。辐射等环境因素会导致量子位的量子态崩溃。构建量子计算机的一项重大工程挑战是设计各种试图延迟状态退相干的功能,例如构建保护量子位免受外部场影响的特殊结构。

什么是量子计算(用简单的语言解释量子计算)

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注