|外行也看得懂！了解量子计算的奇迹( 二 )
因此 ， 就计算而言 ， 1个量子比特等于2个传统比特；2个量子比特等于4个传统比特; 3个量子比特等于8个传统比特等依次类推 。 因此 ， 如果将PC与QC进行比较 ， 只需取“2”的“比特数”次幂即可 。
此外 ， 与传统计算机不同 ， 量子计算机没有电容器 。 因此 ， 无法仅通过有无电荷将这些比特定义为1或0 。 量子比特基本上是具有自旋振荡（量子态）的电子或原子核 。
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为了让这一特性形象化 ， 只需将上例中的钟摆替换为电磁罗盘不断偏斜的指针 ， 并将A和B分别替换为1和0 。
你可能已经研究了基于金属氧化物半导体（MOSFET）的晶体管 ， 这些晶体管已成为当今多种电子设备的基础 ， 包括用来阅读本博客的电子设备 。 还记得摩尔定律吗？该定律建议高密度集成电路中的晶体管数量每两年增加一倍 。 以这样的速度增长 ， 我们已经达到了单位为纳米大小的晶体管规模 。
但是研究不会就此停止 ， 研究直到对大自然探索到达顶峰的那一天才会停止 ， 而那一天还太遥远 。 是时候以Neven定律来更新摩尔定律了 ， 当我们达到埃斯特朗级别时 ， 我们将以“双指数”的规模增长 。
让我们进入量子王国吧！
2. 量子隧道
你喜欢魔术吗？是否读过或看过一个人直接穿过一堵墙的虚构故事呢？这些魔术绝不是幻想 。 它们具有基于量子隧道技术成为现实的可能性 。
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用技术术语来说 ， 当亚原子粒子越过势垒时（例如 ， 电子作为波试图穿过混凝土墙移动） ， 其有一定的概率在起点处消失并出现在越过势垒的某一点 ， 在其穿越过程中完全没有出现在势垒的内部 ， 这就可以称为经历了量子隧道效应 。 换句话说 ， 能级小于势垒的粒子能够穿过势垒 。
这种类似隐形传态的现象目前仅限于亚原子粒子 ， 但未来无可限量 。
还记得关于晶体管的讨论吗？电子工程师请做好心理准备 。 如果传统晶体管的尺寸进一步减小 ， 电子就能够隧穿 ， 从而干扰所有电流方向和V-I计算 。 这种现象在经典物理学中不存在 。 因此 ， 量子计算机比传统计算机更具优势 ， 即存在某些问题 ， 只有前者才能解决 。
3. 量子纠缠
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想象一下 ， 一个朋友到家拜访并在网上订购了两个比萨饼 。 两人的选择是不同的 ， 但外观一致 。 几分钟后 ， 比萨盒被送来 ， 但没有贴上标签 。 你怎么知道哪个是你的？它们看起来一模一样 。
显然 ， 你必须任意打开一个检查 。 这就是关键 。 在这种情况下 ， 选择哪一个的重要性似乎微不足道 。 当你认出第一个打开的盒子里的披萨时 ， 你就能确定另一个（前提是快递员或餐厅没有搞错） 。
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图源：unsplash
信息传输完全没有延迟！简单来说 ， 这就是理解量子纠缠的方式 。
当无法单独描述两个粒子中任何一个的性质时 ， 它们被认为是纠缠在一起的 。 在发现打开的盒子里是至尊异域风情披萨时 ， 才能立马知道关上的盒子中是招牌双倍芝士披萨 。
同样 ， 当两个粒子纠缠在一起时 ， 一个粒子的状态变化会影响另一个粒子的状态变化 。 看到过双胞胎吗？如果其中一个哭了 ， 那么即使另一个离得远 ， 一旦看到了她也很可能哭泣或大笑 。
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