江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

刘润|“遇事不决，量子力学”：到底什么是量子计算？都有哪些机遇？( 二 )


而通过量子力学操控的这个物理系统 ， 其实和电子计算机一样 ， 也是操控比特 。
只不过 ， 量子计算机 ， 操控的是量子比特 。
可能有对计算机不熟悉的朋友 ， 不知道比特是什么 ， 更别提量子比特了 。
简单来说 ， 比特是信息量的最小单位 。
在经典计算机（我们熟知的电子计算机）中 ， 每个0或1就是一个比特 。
8比特就是一个字节；
1024字节就是1KB；
1024KB就是1MB（一兆B）；
【刘润|“遇事不决，量子力学”：到底什么是量子计算？都有哪些机遇？】1024MB就是1GB 。
我们现在的很多智能手机 ， 都是128G ， 256G的存储空间 。
所以 ， 比特是信息量的最小单位 ， 每个0或者1就是一比特 。
那量子比特呢？
与电子计算机中的比特不同的是 ， 一个量子比特不但可以是0 ， 还可以是1；而且一个量子比特不只是能让0和1同时存在 ， 还可以控制“0”和“1”的占比 。
这就是量子计算和经典计算的本质不同 ， 量子计算机是利用量子力学规律操控一个物理系统 ， 而量子计算机所操控的量子比特 ， 既可以代表0 ， 又可以代表1 。
这种状态在量子力学中称作“量子叠加态” 。
3.什么是量子叠加态？
量子叠加态 ， 这种既可以代表0 ， 又可以代表1的状态 ， 因为我们平时没接触过 ， 会非常难以理解 。
你可能听说过“薛定谔的猫” ， 就是把一只猫和一瓶毒药关在一个盒子里 。
如果你打开这个盒子 ， 那么这只猫只有两种可能 ， 要么活着 ， 要么死了 。
但是如果你不打开这个盒子呢？
你怎么描述这个盒子里的猫 ， 它的状态是什么？
因为你不知道盒子里的情况 ， 所以这只猫就处于既生又死的叠加态状态 。
量子比特既是0 ， 又是1 ， 也就是大概这个意思 。
那这种量子叠加态有什么意义 ， 经典一个比特不也是能表示两个状态吗 ， 要么是1 ， 要么是0 。
量子叠加态的重要意义不是一个量子比特可以表示0和1 ， 而是一个量子比特可以同时代表0和1 ， 甚至可以控制他们的百分比 。
而经典比特是要么是1 ， 要么是0， 从时间上来说 ， 就是先是1 ， 后是0 。 是有先后关系的 。
如果这样说还有点抽象 。
那我们再打个走迷宫的比方 。
经典计算机中 ， 或者我们想象中一个人怎么走迷宫？
你是不是要沿着一条路走 ， 遇到一个岔路怎么办？
你只能先走其中一条路 ， 如果不对 ， 你会返回来再走另一条 。
所以 ， 如果有1个岔路 ， 也就是2条路 ， 理论上你可能要走2次 ， 才能走出迷宫 。
如果 ， 有2个岔路 ， 4条路 ， 只有1个出口呢？
那你就有可能要走4次 ， 才能走出迷宫 。
如果是 ， 1000条路 ， 只有1个出口呢？
你就真的有可能要走1000次 ， 才能走出迷宫 。
那量子计算呢？它是怎么处理的？
它只需要走一次 。
因为量子叠加态的特性 。 它可以同时走2条路、4条路、1000条路 。
这就是量子叠加态的重要特性 。
你可以把它理解成这时候走迷宫的不是我们普通人 ， 而是孙悟空 。
它可以吹一根毫毛变出千万个 。
我们要一条路 ， 一条路地走 。
它就可以成千上万条路一起走 。
这就是量子叠加态 。
理解了什么是量子叠加态 ， 那这种特性对计算有什么帮助呢？
其实通过上面走迷宫的例子 ， 应该就能看出来 ， 因为量子可以同时走成千上万条路 。
这种特性 ， 会指数级提高信息处理的速度 。
— —
为什么量子计算机可以指数级增加信息容量？
量子叠加态除了可以提高信息处理速度 ， 还可以指数级的增加信息容量 。
什么意思？
我们用通过手指数苹果来做对比 。


推荐阅读


上一篇：苹果|质疑不断收入超预期 苹果配件“香”在哪

下一篇：罗超|从智能音箱到无处不在：天猫精灵向左，小度向右