量子计算机为什么比传统快-为什么量子计算机比经典计算机更强大

量子计算 52

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为什么量子计算机可以“超快”?

随着软件的改进而提高——你可以用量子计算机做的越多,就会有更多的资源涌入这个领域,假设一个量子位(bit)可以同时执行两次计算,则两个量子位(bit)可以执行四次,三量子位(bit)八次……产生成倍增长的速度。三十位量子位(bit)足以同时执行超过10亿次的计算。

量子计算机在处理特定问题时具有并行计算的能力。解析:量子计算机遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置,当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。它的特点是具有远超经典计算机的能力优势,这是因为它具有并行计算能力。

量子计算机为什么比传统快-为什么量子计算机比经典计算机更强大
(图片来源网络,侵删)

科普量子计算机:量子就是普通物理界的最小单位,如:电子、原子、分子,在自然状态下不能再分割的物质,大多数的物质最基本的单位就称量子。量子计算机要考虑:量子的来源、量子的反应,这两个因素结合而成。量子的来源:以目前的物理学科技,要将材料制作成量子,已经达到这个水平。

只要40个原子一起计算,其性能就相当于今天的一部超级电脑。举例来说,如果有一个包含全球电话号码的资料库,要从中寻找一个我们需要的特定号码,现在速度最快的超级电脑,大约要花一个月的时间才能完成任务,而一台量子电脑只需27分钟。

然而,这样的设想实现起来极为困难,甚至可能是不可能的:首先,能量需求巨大——量子计算机虽然运算速度快,但相应的能量消耗也会远超传统计算机。进行如此高级别的计算,所需的能量可能超出了地球甚至太阳系能够提供的范围。

量子计算机为什么比传统快-为什么量子计算机比经典计算机更强大
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量子计算机相比普通电脑运算为什么更快?怎么样计算

量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态,其相互之间通常不正交;2量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。得出输出态之后,量子计算机对输出态进行一定的测量,给出计算结果。由此可见,量子计算对经典计算作了极大的扩充,经典计算是一类特殊的量子计算。

与经典计算机不同,量子计算机可以做任意的幺正变换,在得到输出态后,进行测量得出计算结果。因此,量子计算对经典计算作了极大的扩充,在数学形式上,经典计算可看作是一类特殊的量子计算。

普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行,称为“比特”(bit)。但量子计算机要远远更为强大。它们可以在量子比特(qubit)上运算,可以计算0和1之间的数值。假想一个放置在磁场中的原子,它像陀螺一样旋转,于是它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。

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。

量子计算机是通过量子分裂式、量子修补式来进行一系列的大规模高精确度的运算的。

能不能简单介绍一下量子计算机与普通计算机的区别?

1、量子计算机是一种十分高科技的物理装置。这种物理装置的核心原理就是遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息。量子计算机的特点主要有处理信息的能力较强、运行的速度较快、应用范围较广等。与普通的计算机相比,量子计算机在一些特定的问题上具有天然的优势,能大幅缩短运行的时间。

2、可以同时代表超过1000亿个组合。这意味着它在200秒内计算的成果,而普通计算机需要10000年。理论上,这意味着量子计算机可以执行传统计算机无法完成的专门计算(一个称为量子优势或优势的概念)。但是由于所需的储存条件很差,在我们的笔记本电脑上安装量子处理器之前,还有很长的路要走。

3、量子计算机在处理特定问题时具有远超经典计算机的能力优势,这是因为它具有并行计算的能力。量子计算机是一种使用量子力学的计算机,它能比普通计算机更高效地执行某些特定的计算。所以说,量子计算机是一种计算机,但它不是简单的“进阶版”计算机。

4、理乍得·费曼当时就想到如果用量子系统所构成的计算机来模拟量子现象则运算时间可大幅度减少,比现行计算机要快得多。正是它的这一特点吸引了大批科学家参与开发研究。量子计算机的概念也由此而诞生以及被人注意。

5、000,000,000次运算。Sycamore 在200秒内完成的计算,普通计算机需要花 10,000 年才能完成。理论上,一台量子计算机能够进行传统计算机做不到的专业计算(被称为 “量子优越性”)。但目前,量子计算机的运行条件太过苛刻,所以,在短期内,它还很难应用在我们的日常工作中。

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