作者nnlisalive (nnlisalive)
看板Physics
標題[閒聊] 量子電腦和傳統電腦的差別
時間Sun Sep 10 22:59:41 2017
https://youtu.be/oTxgDphkSSE
這個影片有提到量子電腦跟傳統電腦的差別
影片時間 2:00 開始有提到Qbit的狀態
因為2個Qbit 有4種狀態(疊加態?)
要定義一個2 Qbit的狀態需要有4個係數
"所以具有4個古典位元的資訊量"
??黑人問號??
這結論是怎得出來的
需要4個係數 跟 具有4個古典位元的資訊量
到底有啥關係?
我有看沒有懂......
但還是先依照這個邏輯走下去看看
3個Qbit就會有8種狀態
需要有8個係數來定義
所以具有2^3=8個古典位元的資訊量
那我現在有張圖片 大小剛剛好是1MB
古典位元需要 1024*1024*8個bit 來儲存
量子電腦只需要23個Qbit就能儲存這張圖片
是這樣嗎 @@?
但是量子電腦要讀取這23個量子位元來顯示圖片時
量子系統不是會崩塌成某一種狀態?
也就是23Qbit系統所含有的2^23種狀態都是假的
其中一種才是真的!
這樣這張圖片還能完整讀取嗎?
該不會要另外設計一套去讀取這23個Qbit的資訊的電路系統
所以還是需要1024*1024*8 個傳統位元
這樣是量子電腦是搞屁= =
影片後半部小鬍子也說量子電腦沒辦法取代傳統電腦
只有在特定的計算過程才能發揮量子電腦的能力
所以這個"特定的計算過程"是啥?
計算就是需要用位元代表數字吧
古典位元的2進位可以用
0010表示2 1011表示11 0100表示4
量子位元是幾進位?
現在有qA qB兩個量子位元好了
小鬍子說這樣有4個古典位元的資訊量
4個古典位元可以表示0~15 二進位就是 0000~1111
兩個Qbit要怎同時表示 0~15
?????
????
???
??
?
話說量子位元的概念跟古典位元真的超南轅北轍
古典位元為是2進位的原因是
電路上0跟1這兩種狀態非常確定
不能現在讀取是0等等讀取就變1
在沒更改狀態的前提下
能多次讀取 結果一定是相同的值
但是量子位元根本就無法確定他是哪一種狀態
一定要等到測量時才知道
只是單一量子位元測量不是自旋向上就是向下
感覺有古典位元0跟1的fu
這樣也能搭在一起搞出量子電腦
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1F：噓 ArchFisix: 你是真的想了解量子計算在研究什麼 還是只想嘴炮腦補 09/11 07:31
2F：→ ArchFisix: 前者的話再推回來作說明 09/11 07:31
我是真的想知道量子電腦怎運作的
之前我有PO一篇問 量子電腦要怎做質因數分解
因為目前我只查到具有質因數分解這個功能
但是這樣會扯到Shor算法
估計一時半刻也講不清楚
實際看一下這個演算法也看不懂
所以我放棄問運算機制 改問更基本的問題
量子電腦怎表示數字?
量子電腦做質因數分解 總要讓先輸入一個數字吧
就是讓量子電腦知道我們要算 15 的質因數分解
但是15這個數字的概念 量子電腦並不知道
所以數字15大概是對應到量子位元的某一個狀態
我的問題就是 量子位元是處於怎樣一個狀態會表示15
還有運算完變成怎樣的狀態 表示 3 跟 5 讓我們讀取
中間怎運算 運算過程通通跳過!
只要算15=3X5 應該不用很多量子位元吧?
3F：噓 KBmax: 純噓最後一句 09/11 10:57
4F：噓 power41: 幫費曼噓你 09/11 13:36
5F：→ bluecadence: 你完全沒有搞懂量子邏輯和古典邏輯的差異 09/11 15:51
6F：→ bluecadence: 甚至連量子態的概念都是錯的 09/11 15:52
7F：噓 laplacian: 你來討噓的吧 09/11 17:17
沒閒功夫跟你們吵= =
8F：推 teddy0819: 我也是對這有興趣，但你如果可以把你的問題講清楚說不 09/12 05:03
9F：→ teddy0819: 定大家討論可以比較針對重點回答。 09/12 05:03
OK!
10F：→ fnbest: 知識是要錢的 你在這隨便問一問就想得到知識 哪有那麼好康 09/12 09:39
11F：推 KBmax: 喔可以佩服啊，那我也很佩服你的超級腦洞喔：） 09/12 13:01
12F：噓 laplacian: 看你回文的態度不再噓一次對不起自己 09/12 13:04
13F：噓 power41: 不懂我扯費曼?? 09/12 14:15
:)
14F：→ mystage: 請問你學什麼的，看你的內文，似乎是學資訊的？ 09/12 14:28
我學電機的
15F：→ freef1y3: 23個qbit只有2^23種狀態 1MB的資料有2^(1024*1024*8) 09/12 16:11
16F：→ freef1y3: 種可能 當然放不下 09/12 16:11
拿3個Qbit來講好了 23個太複雜腦袋會打結
3個Qbit只有2^3=8種狀態
假如設定是每一個狀態對應到一個數字
↓↓↓: 0 ↓↓↑:1 ↓↑↓:2 ↓↑↑:3
↑↓↓: 4 ↑↓↑:5 ↑↑↓:6 ↑↑↑:7
但是這些狀態在未讀取前又同時存在
機率可能是平均分布 每一種都是12.5%
感覺在微觀世界中 量子的行為不會偏袒任何一種狀態
所以才設定12.5% 詳細的理論我也不清楚
我只知道究竟是哪一種要讀取時才會知道
假如我上面的理解沒錯的話
以下是我的推論
現在我要叫電腦做6的質因數分解
正確答案是 2 跟 3
會有兩個輸出 分別是代表 2 跟 3 量子狀態
↓↑↓:2 ↓↑↑:3
所以需要2組 3Qbit量子位元負責輸出
原本機率平均分布的兩組 3Qbit經過秀爾演算法機制後
會把 ↓↑↓:2 跟 ↓↑↑:3 機率變很大
這樣的推論下產生的疑問就是
怎輸入6讓量子電腦知道?
在傳統電腦可以利用4個bit 定義輸入
設定0110:6 進入CPU運算
量子位元是要怎麼輸入?
17F：→ mystage: 等等，樓上，這兩個的數值不一樣嗎？ 09/12 17:49
18F：→ mystage: 看錯，沒看到2 09/12 17:50
19F：→ mystage: 影片裡除了怎麼設計演算法，概念不已經講得算清楚了？ 09/12 17:52
20F：→ mystage: 就是利用糾纏，讓位元運算以指數增加，藉此減少運算時間 09/12 17:56
21F：→ mystage: ，然而他又沒講怎麼設計演算法，有興趣應該去找期刊來看 09/12 17:56
22F：→ mystage: 吧 09/12 17:56
我覺得他沒有講的很清楚 思考太過跳躍式
英文@@ 有沒中文的論文可以看
24F：噓 skydark: 看標題 有吸引到我 但原PO的態度讓大家離題了 09/13 15:19
:)
25F：推 mystage: 影片裡不是有說，你可以施加能量，讓電子自旋某個方向嗎 09/13 17:15
26F：→ mystage: ？ 09/13 17:15
27F：→ mystage: 那就可以輸入啦。怎麼組合自旋讓我們必能解讀就不知道了 09/13 17:17
可以用 ↑↑↓:6 這個量子態
當成初始狀態讓量子電腦進行秀爾演算法運算嗎?
這樣數字對應系統跟輸出一樣很方便
所以秀爾演算法要計算任何數的質因數分解
必須先讓先設定量子態是處某一個確定量子態?
總覺得怪怪的 我有哪個地方理解錯嗎?
※ 編輯: nnlisalive (1.172.245.75), 09/13/2017 20:46:20
28F：推 sputtering: 我跟你賭他沒念過量子力學 09/14 20:46
29F：→ linkismet: 疊加態，觀測，塌縮，腦洞？ 09/14 22:58
35F：推 wsheep: 原po修過 或研讀過量子力學嗎？ 09/18 03:06
36F：→ bluecadence: 現在量子電腦發展走的就是混搭古典電腦，遇到關鍵步 09/18 07:50
37F：→ bluecadence: 驟使用量子演算法，像是 quantum Fourier transform 09/18 07:51
38F：→ bluecadence: 原po連秀爾演算法怎麼去作質因數分解都不願意好好仔 09/18 07:52
39F：→ bluecadence: 細去看，一直腦補用古典電腦運作方式去想像量子電腦 09/18 07:53
40F：→ bluecadence: 現在有一堆量子演算法了，不是只有秀爾演算法，請參 09/18 07:57
42F：→ bluecadence: 一直用古典集合 Boolean logic 去想像操作 Hilbert 09/18 08:02
43F：→ bluecadence: space 的量子力學，永遠會覺得怪怪的啦 XD 09/18 08:02
44F：推 bluecadence: 還是建議原po 好好搞懂量子力學裡面 superposition 09/18 09:17
45F：→ bluecadence: interference, entanglement 這些概念再說 09/18 09:17
46F：噓 erlangsen: 先講出一個最基本的entanglement state的定義再補推 09/22 16:17
48F：→ teddy0819: m-computing/ 09/24 15:22