量子计算学习 1 | 基本知识

本文主要是介绍量子计算学习 1 | 基本知识，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、推动力：

1. 摩尔定律，芯片上过于紧凑会突破量子极限，导致量子隧穿，影响稳定性；

        * 计算机是0/1的与或非逻辑运算，有可逆和不可逆操作

        * Laudauer原理：删除一个bit的信息会产生K*T*ln(2)的热量，T是环境温度（所以计算机要散热？）

2. 费曼提出量子计算机才能模拟量子系统，符合自然研究中的各种系统；

3. 量子计算机可以对一些问题实现指数级的加速

        * 并行计算：计算机一个bit表示0/1，量子的一个quibit可以同时表示0和1（薛定谔的猫），实现2^n次增长

二、概念：

        · 复杂性：

       ·  图灵机：probablistic & deterministic，给你的回答是有一定可能性还是准确的

        让加速成为可能的条件：

               superposition叠加性

                entanglement纠缠，知道一个就知道另一个，不用测量

                interference干涉，增强or减弱

量子计算商业化相关的公司：

重要的算法： 

Deutsch-Jozsa algorithm 1992

* 彼得秀尔：大数的质因数分解加密，需要的结果相加相长，不需要相消

Shor's algorithm 1994

Grover's algorithm 1996

Quantum counting 1998

用什么做量子比特？

        二维复希尔伯特空间的两能级量子体系，一对正交归一的量子态，如粒子自旋是上或者下。叠加态等于两种本征态的叠加，且系数归一化。

方法：

- 核磁共振

- 离子阱，线性光学相干性很好，难以集成化（潘建伟）

- 超导，量子点可集成化，相干性差

量子的相干性很难保持，通过量子编码解决：

        量子纠错码：增加数量抵抗退相干的概率

        量子避错码：超辐射空间内不会退相干（1997 郭光灿）

        量子防错码：量子芝诺效应，保持一定频率的测量使得二能级的激发态不回落

参考资料：https://www.youtube.com/watch?v=qM8OJb04nHA&ab_channel=%E7%BA%A2%E6%9D%89%E5%AD%A6%E7%A4%BEhttps://www.youtube.com/watch?v=qM8OJb04nHA&ab_channel=%E7%BA%A2%E6%9D%89%E5%AD%A6%E7%A4%BE

https://www.youtube.com/watch?v=OJEoWNZKcfs&ab_channel=%E5%A6%88%E5%92%AA%E8%AF%B4MommyTalkhttps://www.youtube.com/watch?v=OJEoWNZKcfs&ab_channel=%E5%A6%88%E5%92%AA%E8%AF%B4MommyTalk

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