什么是量子处理器?

什么是量子处理器?

前几天有人提到了“量子处理器”或“量子计算”。它是什么?它与我们使用的处理器有何不同?

答案1

简而言之:目前的处理器依靠电子运行,因此受到光速和其他各种细微差别的限制。

量子处理器利用亚原子粒子的特性(例如量子纠缠,或爱因斯坦的“鬼魅般的远距离作用”)来克服其中一些限制,并带来潜在的功率指数级增长。

简而言之:它们的速度要快得多。

答案2

答案3

Josh K 链接了一些不错的资源,您不妨看看。我相信维基百科上关于这些主题的大部分信息都相当准确。但如果您无法从链接标题中看出,量子计算并不是一个微不足道的话题。您必须熟悉一些背景材料(即量子物理学)才能理解它。

对于不太技术性的解释(来自一位对量子计算有深入研究的人),请尝试以下方法:在量子力学中,粒子的属性由“量子态”描述,量子态由“基态”组合而成。例如,电子具有自旋(角动量),因此它们就像小磁铁一样。将它们放在磁场中,它们会指向上方或下方(好吧,要么平行于磁场,要么反向平行于磁场)。在普通计算机(简化模型)中,您可以选择将上方设为 1,将下方设为 0,然后您可以通过调整磁场来根据需要将电子向上或向下翻转,从而进行计算。

但在量子力学中,电子并不局限于指向只是向上或只是向下;它们实际上可以有一些组合(叠加)这两种状态,比如一半向上,一半向下同时。这可以表示一个既可以充当 1 又可以充当 0 的位。它被称为量子比特当你把多个量子比特(电子)放在一起时,你可以得到更复杂的叠加态,比如 11/10/00 或 110/101/011/001/000 或其他什么,如果你在合适的计算机中使用它们,就像运行一个有 3 个或 5 个或更多输入的算法同时地。因此,任何需要对许多不同比特集执行相同操作的算法都可以通过量子计算大大加快速度。实践表明,一些指数时间算法在量子计算机上运行时会变成多项式时间算法。

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