【科技名词】量子计算

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【科技名词】量子计算

#科技名词# 量子计较(liàng zǐ jì suàn,quantum computing)量子计较中的信息载体为量子态,信息操纵由量子动力学演变实现,信息读取对应量子丈量进程。量子计较机是可以履行量子计较操纵的机械。量子计较机可以由大量的希尔伯特空间维数为2的量子系统构建,这里的二态子系统组成了量子计较信息处置的根基单元,称为量子比特。典范计较机中的信息处置的根基单元比特唯一0和1两种状态,而量子比特则可以处于肆意0和1的量子叠加态。与典范计较机类似,可以构建量子逻辑门(特定的量子幺正演变)来操纵量子计较机中的量子态。例如,3个单比特量子逻辑门(阿达马门,相位门,π/8相位门)和可控非门(CNOT)两比特量子逻辑门可以实现肆意多比特量子幺正变更。由一系列量子逻辑门感化在多比特量子态上的计较计划称为量子线路量子计较。量子计较机可以用来处理一些典范计较机难以处理的题目。例如,1982年,费因曼指出量子计较机可以有用地模拟典范计较机不能模拟的多变量量子系统。1985年,多伊奇提出了量子图灵机。1992年,多伊奇与约饶提出领会决多伊奇题目标多伊奇-约饶算法,肯定性地处理n比特的多伊奇题目。典范计较机所需要的时候随着n指数增加,而量子计较机所需要的时候随着n代数增加。1994年,肖尔提出了肖尔算法用来处理整数因数分化题目。已知最好的典范算法处理因数分化题目所需的时候是随着整数的增大指数增加,而操纵量子计较机,肖尔算法所需的时候随着整数的增大代数增加。里维斯特、沙米尔和阿德曼提出了一种公钥密码系统(简称RSA),RSA的加密算法基于因数分化题目,肖尔算法可以用来霸占RSA公钥加密系统。很多其他的量子算法也已经被提出,用来处理各类题目。量子计较机实现的最大困难来自情况噪声的影响,它可以间接致使量子计较优越性的损失。理论研讨表白,当单次运算的毛病小于一个阈值的时辰,纠错后的毛病随着纠错利用的运算资笔聘数衰减。是以,经过操纵充足的纠错资本,纠错后的运算可以到达肆意的精度,即容错量子计较。量子计较机的实现还处于早期成长阶段,正在深入摸索的物理系统有超导约瑟夫森结、离子阱、腔量子电动力学、核磁共振、量子点等。比来在超导约瑟夫森结系统获得了出色的停顿,实现了跨越50个量子比特的相关操控。对于大量量子比特组成的系统,由于情况噪声的影响,技术上很难使得单次运算的毛病小于理论阈值,实现容错的量子计较。除了量子线路量子计较,量子计较的形式还包括单向量子计较、绝热量子计较或量子退火以及拓扑量子计较等。2023年11月6日,上海,第六届进博会,中国馆。可编程量子计较系统“祖冲之号”,该装配为今朝量子比特数目最多的超导量子计较原型机,处置特定题目速度比今朝最快的超级计较机快一万万倍,使我国初次在超导系统到达“量子计较优越性”里程碑。

【科技名词】量子计较

发布于 2024-01-05 15:19

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