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量子计算机的计算系统-量子计算机计算量

量子计算 4个月前 (05-19) 28

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1、据报道，量子计算是计算系统（量子计算机）基于量子，例如叠加和纠缠，来对数据进行运算的方式。基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元，通过大量量子位的受控演化来完成计算任务，相对于传统设备量子计算机的计算能力会呈现指数式的增速。

2、量子计算机的计算能力之所以强大，是因为它们能够实现超并行处理。在量子计算中，一个量子比特（qubit）可以同时表示0和1的状态，这种现象称为量子叠加。因此，一个量子比特的计算能力相当于传统计算机中的两个比特。当量子比特的数量增加时，计算能力呈指数级增长。

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3、系统的某部分发生故障时，输入的原始数据会自动绕过，进入系统的正确部分进行正常运算，运算能力相当于1000亿个奔腾处理器，运算速度比现有的计算机快100倍。

1、量子电脑专家班奈特说，量子电脑的基础，恰恰就是这些怪异的观念。因此，单是创造一个类似量子世界的环境，让原子照常进行计算并提供答案，就足以让科学家伤透脑筋。也许还要好几十年，量子电脑才会出现在我们的书桌上。其实科学家早已注意到，原子是个天然的计算机。

2、量子计算机是一种基于量子力学原理运作的计算机，它利用量子比特代替传统计算机中的二进制位（bit）来存储和处理信息。量子比特具有超级位置、干涉和纠缠等特性，使得量子计算机在某些特定问题上比传统计算机更高效。

（图片来源网络，侵删）

3、简单地说，量子计算机就是基于量子力学基本原理的计算机，和常规计算机的区别主要在于其基本信息单元不是比特（bit）而是量子比特（qubit）。

4、有关于量子计算机具有什么计算能力的问题，答案是量子计算机具有超前计算能力，量子计算机与传统计算机的最大区别在于它能够利用量子位的叠加态和纠缠态进行计算。

5、量子计算机可以进行大数的因式分解，和Grover搜索破译密码，同时也提供了另一种保密通讯的方式。只有拥有EPR对的双方才可能完成量子信息的传递，任何第三方的窃听者都不能获得完全的量子信息，这样实现的量子通讯便是真正不会被破解的保密通讯。

6、超级计算机与量子计算机破解RSA密码需要的时间要破解常用的一个RSA密码系统，用现在最强大的超级计算机需要花60万年，但用一个有相当储存功能的量子计算机，则只需花上不到3个小时！量子计算机，在解决类似与最优路径等计算时，也可以发挥出它的长处。

月3日，快科技获悉，达摩院成功研发新型架构芯片。该芯片是全球首款基于DRAM的3D键合堆叠存算一体AI芯片，可突破冯·诺依曼架构的性能瓶颈，满足人工智能等场景对高带宽、高容量内存和极致算力的需求。在特定AI场景中，该芯片性能提升10倍以上，能效比提升高达300倍。

冯·诺依曼型计算机的五大组成部分是：输入数据和程序的输入设备；记忆程序和数据的存储器；完成数据加工处理的运算器；控制程序执行的控制器；输出处理结果的输出设备。中央处理器的体系架构可以分为：冯·诺依曼结构和哈佛结构结构使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。

该结构的组成部分为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯·诺依曼又被称为“现代计算机之父”。根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：（1）计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。（2）计算机内部应***用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。

由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成计冯诺依曼体系算机系统。

1、量子计算机的工作原理：量子计算机是一种基于量子理论而工作的计算机。追根溯源，是对可逆机的不断探索促进了量子计算机的发展。量子计算机装置遵循量子计算的基本理论，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法。1981年，美国阿拉贡国家实验室的Paul Benioff最早提出了量子计算的基本理论。

2、这既是原子的特异功能，也是量子电脑强大力量的来源。既然原子可以同时向上并向下旋转，它就不能被视为单一的“位元”。科学家称之为“准位元”，就是出于这个原因。这意味着，如果把一群原子聚在一起，它们不会像今天的电脑那样，按照程序进行线性运算，而是同时进行所有可能的运算。

3、目前的计算机处理的是二进制的“位”（bit），只有两种状态，0或1；而量子计算机则用“量子位”（qubit）来编码和计算。

关于量子计算机的计算系统，以及量子计算机计算量的相关信息分享结束，感谢你的耐心阅读，希望对你有所帮助。