研究量子計算機的意義?

General 更新 2024-11-15

量子計算機有什麼實際的應用意義

量子可以在同一時間出現在2個地方。

也就是說如果你要枚舉一個特別大的數,量子計算機可以在很快的時間內完成而普通計算機需要從第一個數開始枚舉。這在破譯密碼方面有實際應用。

望採納謝謝。

量子計算機有什麼實際的應用意義

在人工智能、神經網絡領域有重要的應用,量子計算機的計算能力強於普通的計算機百倍,且可以通過人工神經網絡進行弱人工智能模擬開發,是實現人工智能的必經之路。且可以應用到軍工、航天等高端領域,作為強大的計算核心。

此外近年來有科學家嘗試研究將人類的思維上傳至量子計算機中以實現人類夢寐以求的永生。但是否可行還是個未知數。我能告訴你的就這麼多了,再說的話我會被FBI逮捕的。

量子計算機有什麼實際的應用意義

量子計算機中的 量子比特不僅僅可以是0 (寫作) 和 1 (), 還可以是疊加的, 這種疊加究竟是怎麼回事請參看量子力學. 從而量子計算機可以實現幾乎是無限並行度的並行計算. 當然直接說一臺量子計算機相當於無限大的並行陣列又是不正確的, 比起後者還是有些限制

量子信息學的量子計算機的作用

迄今為止,世界上還沒有真正意義上的量子計算機。但是,世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。如何實現量子計算,方案並不少,問題是在實驗上實現對微觀量子態的操縱確實太困難了。目前已經提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導量子干涉等。現在還很難說哪一種方案更有前景,只是量子點方案和超導約瑟夫森結方案更適合集成化和小型化。將來也許現有的方案都派不上用場,最後脫穎而出的是一種全新的設計,而這種新設計又是以某種新材料為基礎,就像半導體材料對於電子計算機一樣。研究量子計算機的目的不是要用它來取代現有的計算機。量子計算機使計算的概念煥然一新,這是量子計算機與其他計算機如光計算機和生物計算機等的不同之處。量子計算機的作用遠不止是解決一些經典計算機無法解決的問題。

量子計算機是什麼?

根據量子學說可以製作出來!~但這臺電腦對民不適用!~量子製作只是相對把硬件體積縮小!~電腦主要硬件就是那麼幾樣!~就像手機縮到一個指甲那麼大 結果帶來的是不方便!~所以沒必要!

現在日本在利用生物電子製作生物電腦!~估計下一代的下一代可以用上!電腦幾乎等於半智能 生物記憶無限大 像大腦!~壽命是人的1倍!也就是說電腦也是像生物一樣有生命~相對量子電腦的實用性就沒必要了!~希望能幫到你

外爾費米子的發現,對於量子計算機的發展有什麼意義

對稱性是由於在相應的方向上或在沿著這些方向的對稱鏡像關係上原子結構相同,而在兩個或更多的方向上,在物理和結晶學方面近似的一個晶體的性質。外爾費米子受到對稱性的保護,可以用來實現高容錯的拓撲量子計算。可以解決量子計算機低功耗的問題,可以集成度更高。目前的充電原理是電子流通過電線和電路進入設備,如果採用外爾費米子,它可以保證幾乎不損耗能源的情況下完成高功率的計算,甚至可以實現設備的一年一充電。理論上應用前景廣泛。

簡述量子計算機的優點。

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。當某個裝置處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就是量子計算機。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。

量子計算機,早先由理乍得·費曼提出,一開始是從物理現象的模擬而來的。可發現當模擬量子現象時,因為龐大的希爾伯特空間而資料量也變得龐大。一個完好的模擬所需的運算時間則變得相當可觀,甚至是不切實際的天文數字。理乍得·費曼當時就想到如果用量子系統所構成的計算機來模擬量子現象則運算時間可大幅度減少,從而量子計算機的概念誕生。

量子計算機,或推而廣之——量子資訊科學,在1980年代多處於理論推導等等紙上談兵狀態。一直到1994年彼得·秀爾(Peter Shor)提出量子質因子分解算法後,因其對於現在通行於銀行及網絡等處的RSA加密算法可以破解而構成威脅之後,量子計算機變成了熱門的話題,除了理論之外,也有不少學者著力於利用各種量子系統來實現量子計算機。

半導體靠控制積體電路來記錄及運算資訊,量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態,記錄和運算資訊。

20世紀60年代至70年代,人們發現能耗會導致計算機中的芯片發熱,極大地影響了芯片的集成度,從而限制了計算機的運行速度。研究發現,能耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麼,是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢?問題的答案是:所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機,而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作,那麼在量子力學中,它就可以用一個么正變換來表示。早期量子計算機,實際上是用量子力學語言描述的經典計算機,並沒有用到量子力學的本質特性,如量子態的疊加性和相干性。在經典計算機中,基本信息單耿為比特,運算對象是各種比特序列。與此類似,在量子計算機中,基本信息單位是量子比特,運算對象是量子比特序列。所不同的是,量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上,而且還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子態,不僅提供了量子並行計算的可能,而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同,量子計算機可以做任意的么正變換,在得到輸出態後,進行測量得出計算結果。因此,量子計算對經典計算作了極大的擴充,在數學形式上,經典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子計算機對每一個疊加分量進行變換,所有這些變換同時完成,並按一定的概率幅疊加起來,給出結果,這種計算稱作量子並行計算。除了進行並行計算外,量子計算機的另一重要用途是模擬量子系統,這項工作是經典計算機無法勝任的。

1994年,貝爾實驗室的專家彼得·秀爾(Peter Shor)證明量子電腦能做出對數運算,而且速度遠勝傳統電腦。這是因為量子不像半導體只能記錄0與1,可以同時表示多種狀態。如果把半導體比成單一樂器,量子電腦就像交響樂團,一次運算可以處理多種不同狀況,因此,一個40位元的量子電腦,就能解開1024位元電腦花上數十年解決的問題。

[編輯本段]量子計算機的基本概念

量子計算機,顧名思義,就是實現量子計算的機器。要說清楚量子計算,首先看經典計算。經典計算機從物理上可以被描述為對輸入信號序列按一定算法進行變換的機器,其算法由計算機的內部邏輯電路來實現。經典計算機具有如下特點:

其輸入態和輸出態都是經典信號,用量子力學的語言來描述,也即是:其輸入態和輸出態都是某一力學量的本徵態。如輸入二進制序列0110110,用量子記號,即|0110110>。所有的輸入態均相互正交。對經典......

為什麼說量子計算機可以改變一切

量子計算機可以實現計算速度進一步質的飛躍,對人類發展有極大意義

量子計算機的基本原理是什麼?

20世紀60年代至70年代,人們發現能耗會導致計算機中的芯片發熱,極大地影響了芯片的集成度,從而限制了計算機的運行速度。研究發現,能耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麼,是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢?問題的答案是:所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機,而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作,那麼在量子力學中,它就可以用一個么正變換來表示。早期量子計算機,實際上是用量子力學語言描述的經典計算機,並沒有用到量子力學的本質特性,如量子態的疊加性和相干性。在經典計算機中,基本信息單位為比特,運算對象是各種比特序列。與此類似,在量子計算機中,基本信息單位是量子比特,運算對象是量子比特序列。所不同的是,量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上,而且還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子態,不僅提供了量子並行計算的可能,而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同,量子計算機可以做任意的么正變換,在得到輸出態後,進行測量得出計算結果。因此,量子計算對經典計算作了極大的擴充,在數學形式上,經典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子計算機對每一個疊加分量進行變換,所有這些變換同時完成,並按一定的概率幅疊加起來,給出結果,這種計算稱作量子並行計算。除了進行並行計算外,量子計算機的另一重要用途是模擬量子系統,這項工作是經典計算機無法勝任的。

無論是量子並行計算還是量子模擬計算,本質上都是利用了量子相干性。遺憾的是,在實際系統中量子相干性很難保持。在量子計算機中,量子比特不是一個孤立的系統,它會與外部環境發生相互作用,導致量子相干性的衰減,即消相干。因此,要使量子計算成為現實,一個核心問題就是克服消相干。而量子編碼是迄今發現的克服消相干最有效的方法。主要的幾種量子編碼方案是:量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。量子糾錯碼是經典糾錯碼的類比,是目前研究的最多的一類編碼,其優點為適用範圍廣,缺點是效率不高。

迄今為止,世界上還沒有真正意義上的量子計算機。但是,世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。如何實現量子計算,方案並不少,問題是在實驗上實現對微觀量子態的操縱確實太困難了。目前已經提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導量子干涉等。現在還很難說哪一種方案更有前景,只是量子點方案和超導約瑟夫森結方案更適合集成化和小型化。將來也許現有的方案都派不上用場,最後脫穎而出的是一種全新的設計,而這種新設計又是以某種新材料為基礎,就像半導體材料對於電子計算機一樣。研究量子計算機的目的不是要用它來取代現有的計算機。量子計算機使計算的概念煥然一新,這是量子計算機與其他計算機如光計算機和生物計算機等的不同之處。量子計算機的作用遠不止是解決一些經典計算機無法解決的問題。摘自《科技日報

如何評價美國宣佈已經研製出世界上第一臺量子計算機

美國時間12月9日,多家美國媒體報道,美國航空航天局與谷歌公司本週早些時候(12月8日夜)宣佈,他們製造出了第一臺真正利用量子機制運算的電腦,並稱這臺代號D-WAVE 2X的計算機運算速度可以達到普通電腦的一億倍。10日,俄羅斯衛星新聞網發表新聞稱,中國科技大學的一個研究小組利用一塊金剛石製造出了世界上首臺量子計算機,可以在不到一秒時間內破解普通計算機需要幾年甚至十年才能破解的密碼。量子計算機和常溫核聚變、超導等技術被視為開啟第四次工業革命大門的未來技術,如今中美竟然在一星期內先後宣佈突破這種能夠把信息技術帶入新時代的超級電腦?如果這都是真的,那不啻於吹響“量子計算機競賽”的號角,其意義不亞於點燃太空競賽的“東方”號飛船升空。然而,觀察者網發現,這兩條新聞似乎都顯然有誇大成分,人類真正要進入量子計算時代,恐怕還要等很長時間。

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